KR101019547B1 - Iterative multipath interface cancellation system and method - Google Patents
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Abstract
Description
35 U.S.C §119 하의 우선권 주장 본 출원은 "반복적인 간섭 제거"라는 명칭으로 2005년 10월 24일자 제출된 예비 출원 60/730,224호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 본원에 참조로 통합된다. Priority Claim Under 35 USC §119 This application claims priority to
본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템에서의 반복적인 간섭 제거에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to communication systems, and in particular, to repetitive interference cancellation in wireless communication systems.
통신 시스템은 기지국과 액세스 단말들(AT) 간에 통신을 제공할 수 있다. 순방향 링크 또는 다운링크는 기지국에서 액세스 단말로의 송신과 관련된다. 역방향 링크 또는 업링크는 액세스 단말에서 기지국으로의 송신과 관련된다. 각 액세스 단말은 액세스 단말이 활성 상태인지 그리고 액세스 단말이 소프트 핸드오프중인지에 따라 소정 순간에 순방향 및 역방향 링크 상에서 하나 이상의 기지국과 통신할 수 있다.The communication system may provide communication between a base station and access terminals (AT). The forward link or downlink is associated with the transmission from the base station to the access terminal. The reverse link or uplink is associated with the transmission from the access terminal to the base station. Each access terminal may communicate with one or more base stations on the forward and reverse links at any instant, depending on whether the access terminal is active and whether the access terminal is in soft handoff.
간섭 제거(IC) 시스템 및 방법이 제공된다. 한 형태는 반복적인 핑거 지연 적응에 의한 반복적인 간섭 제거에 관련된다. 간섭 제거 방법은 다중 경로들의 신호를 수신하는 단계; 및 다중 경로 간섭을 제거하기 위해 반복적인 간섭 제거를 수행하는 단계를 포함하며, 반복적인 IC 수행 단계는 미리 결정된 지연을 갖는 다수의 미리 결정된 레이크 수신기 핑거들 각각에서 신호대 간섭+잡음비(SINR)를 추정하는 단계, 및 레이크 수신기 핑거들에 대해 상기 핑거들의 추정된 SINR들에 따라 연속적인 채널 추정(CE) 및 IC를 수행하는 단계를 포함하며, 이전 핑거의 간섭이 샘플 버퍼로부터 제거될 때까지 다음 핑거의 CE가 시작되지 않는다. 상기 방법은 또한 각 핑거에서 이전의 구조를 이용하여 추정된 레이크 수신기 핑거 지연을 개선하는 단계를 포함한다.Interference Cancellation (IC) systems and methods are provided. One form relates to repetitive interference cancellation by repetitive finger delay adaptation. An interference cancellation method includes the steps of receiving a signal of multiple paths; And performing iterative interference cancellation to remove multipath interference, wherein the iterative IC performing step estimates the signal-to-interference + noise ratio (SINR) at each of a plurality of predetermined rake receiver fingers having a predetermined delay. And performing continuous channel estimation (CE) and IC according to the estimated SINRs of the fingers on the rake receiver fingers, wherein the next finger until the interference of the previous finger is removed from the sample buffer. CE does not start. The method also includes improving the estimated rake receiver finger delay using the previous structure at each finger.
본 출원의 특징, 특성 및 이점들은 도면과 관련하여 후술하는 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 수 있다. 동일 참조 번호 및 기호가 동일한 또는 비슷한 대상을 식별할 수 있다.
도 1은 기지국 및 액세스 단말들을 갖는 무선 통신 시스템을 나타낸다.The features, characteristics and advantages of the present application may become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the drawings. The same reference numbers and symbols may identify the same or similar objects.
1 shows a wireless communication system having a base station and access terminals.
도 2는 도 1의 액세스 단말에 구현될 수 있는 송신기 구조 및/또는 프로세스의 예를 나타낸다.2 illustrates an example of a transmitter structure and / or process that may be implemented in the access terminal of FIG. 1.
도 3은 도 1의 기지국에 구현될 수 있는 수신기 프로세스 및/또는 구조의 예를 나타낸다.3 illustrates an example of a receiver process and / or structure that may be implemented in the base station of FIG. 1.
도 4는 기지국 수신기 프로세스 또는 구조의 다른 실시예를 나타낸다.4 illustrates another embodiment of a base station receiver process or structure.
도 5는 도 1의 시스템에서 3명의 사용자의 전력 분배의 일반적인 예를 나타낸다.5 shows a general example of power distribution of three users in the system of FIG. 1.
도 6은 동일한 송신 전력을 가진 사용자들에 대한 프레임 비동기 트래픽 간섭 제거를 위한 균등한 시간 오프셋 분배의 예를 나타낸다.6 shows an example of even time offset distribution for frame asynchronous traffic interference cancellation for users with the same transmit power.
도 7은 역방향 링크 데이터 패킷 및 순방향 링크 자동 반복 요청 채널에 사용되는 인터레이싱 구조를 나타낸다.7 illustrates an interlacing structure used for a reverse link data packet and a forward link auto repeat request channel.
도 8은 완전한 16-슬롯 패킷에 걸치는 메모리를 나타낸다.8 shows a memory spanning a complete 16-slot packet.
도 9a는 디코딩 지연이 없는 순차적 간섭 제거(SIC)의 예에 관한 트래픽 간섭 제거의 방법을 설명한다.9A illustrates a method of traffic interference cancellation for an example of sequential interference cancellation (SIC) without decoding delay.
도 9b는 도 9a의 방법을 수행하기 위한 장치를 나타낸다.9B illustrates an apparatus for performing the method of FIG. 9A.
도 10은 디코딩된 서브 패킷들의 간섭 제거(IC)를 갖는 인터레이스의 연속 서브 패킷들의 도착 후 수신기 샘플 버퍼를 나타낸다.10 shows a receiver sample buffer after arrival of successive subpackets of an interlace with interference cancellation (IC) of decoded subpackets.
도 11은 오버헤드 채널 구조를 나타낸다.11 shows an overhead channel structure.
도 12a는 우선 파일럿 IC(PIC)를 수행한 다음 오버헤드 IC(OIC) 및 트래픽 IC(TIC)를 함께 수행하기 위한 방법을 설명한다.12A illustrates a method for first performing a pilot IC (PIC) and then performing an overhead IC (OIC) and a traffic IC (TIC) together.
도 12b는 도 12a의 방법을 수행하는 장치를 나타낸다.12B illustrates an apparatus for performing the method of FIG. 12A.
도 13a는 도 12a의 방법의 변형을 나타낸다.13A illustrates a variation of the method of FIG. 12A.
도 13b는 도 13a의 방법을 수행하는 장치를 나타낸다.FIG. 13B illustrates an apparatus for performing the method of FIG. 13A.
도 14a는 조인트 PIC, OIC 및 TIC를 수행하기 위한 방법을 나타낸다.14A shows a method for performing joint PIC, OIC and TIC.
도 14b는 도 14a의 방법을 수행하는 장치를 나타낸다.FIG. 14B illustrates an apparatus for performing the method of FIG. 14A.
도 15a는 도 14a의 방법의 변형을 나타낸다.15A illustrates a variation of the method of FIG. 14A.
도 15b는 도 15a의 방법을 수행하는 장치를 나타낸다.FIG. 15B illustrates an apparatus for performing the method of FIG. 15A.
도 16는 전송 시스템의 모델을 나타낸다.16 shows a model of a transmission system.
도 17은 결합한 송신 및 수신 필터링의 예시적인 응답을 나타낸다.17 illustrates an example response of combined transmit and receive filtering.
도 18a 및 도 18b는 3개의 레이크 핑거 각각에서 추정된 다중 경로 채널에 기초한 채널 추정(실수 및 허수 성분)의 예를 나타낸다.18A and 18B show examples of channel estimation (real and imaginary components) based on estimated multipath channels at each of the three rake fingers.
도 19a 및 도 19b는 레이크 핑거들에 기초하며 데이터 칩들에 의해 역확산되는 개선된 채널 추정치의 예를 나타낸다.19A and 19B show an example of an improved channel estimate based on rake fingers and despread by data chips.
도 20a는 재생성된 데이터 칩들에 의해 레이크 핑거 지연에서 역확산하는 방법을 나타낸다.20A illustrates a method of despreading at Rake finger delay with regenerated data chips.
도 20b는 도 20a의 방법을 수행하는 장치를 나타낸다.20B shows an apparatus for performing the method of FIG. 20A.
도 21a 및 도 21b는 chipx2 해상도에서 균등한 간격의 샘플들을 이용하여 합성 채널을 추정하는 예를 나타낸다.21A and 21B show an example of estimating a composite channel using evenly spaced samples at chipx2 resolution.
도 22a는 재생성된 데이터 칩들을 이용하여 일정한 해상도에서 합성 채널을 추정하는 방법을 나타낸다.22A illustrates a method of estimating a composite channel at a constant resolution using regenerated data chips.
도 22b는 도 22a의 방법을 수행하는 장치를 나타낸다.22B illustrates an apparatus for performing the method of FIG. 22A.
도 23은 일정한 오버헤드 서브 채널 이득에 의한 폐쇄 루프 전력 제어 및 이득 제어를 나타낸다.23 illustrates closed loop power control and gain control with a constant overhead subchannel gain.
도 24는 도 23의 일정한 오버헤드 서브 채널 이득에 의한 전력 제어 및 이득 제어의 변형이다.24 is a variation of power control and gain control due to the constant overhead subchannel gain of FIG.
도 25는 일정한 오버헤드 서브 채널 이득에 의한 전력 제어의 예를 나타낸다.25 shows an example of power control with a constant overhead subchannel gain.
도 26은 오버헤드 이득 제어를 제외하고 도 24와 유사하다.FIG. 26 is similar to FIG. 24 except for overhead gain control.
도 27은 DRC 전용 오버헤드 이득 제어에 의한 도 26의 변형을 나타낸다.FIG. 27 shows a modification of FIG. 26 by DRC dedicated overhead gain control.
도 28은 실제 및 재구성된 채널 임펄스 응답(CIR)의 그래프를 나타낸다.28 shows a graph of the actual and reconstructed channel impulse response (CIR).
도 29a는 반복적인 핑거 지연 적응을 위한 방법을 나타낸다.29A illustrates a method for iterative finger delay adaptation.
도 29b는 도 29a의 방법을 수행하는 장치를 나타낸다.FIG. 29B illustrates an apparatus for performing the method of FIG. 29A.
도 30은 실제, 재구성된 그리고 개선된 CIR의 그래프를 나타낸다.30 shows a graph of actual, reconstructed and improved CIRs.
여기서 설명하는 어떤 실시예도 반드시 다른 실시예들보다 바람직하거나 유리한 것은 아니다. 본 개시의 각종 형태가 도면에 제시되지만, 도면은 반드시 비율에 맞게 그려지거나 모든 것을 포함하도록 그려지는 것은 아니다.Any embodiment described herein is not necessarily preferred or advantageous over other embodiments. While various forms of the disclosure are set forth in the drawings, the drawings are not necessarily drawn to scale or to be all-inclusive.
도 1은 시스템, 제어기(102), 기지국(104a, 104b) 및 다수의 액세스 단말(106a-106h)을 포함하는 무선 통신 시스템(100)을 나타낸다. 시스템(100)은 임의의 개수의 시스템 제어기(102), 기지국(104) 및 액세스 단말(106)을 가질 수 있다. 후술하는 본 개시의 다양한 형태 및 실시예들이 시스템(100)에 구현될 수 있다.1 illustrates a
액세스 단말(106)은 이동할 수도 있고 또는 고정될 수도 있으며, 도 1의 통신 시스템(100) 도처에 흩어질 수도 있다. 액세스 단말(106)은 랩탑 퍼스널 컴퓨터와 같은 연산 장치에 접속되거나 구현될 수 있다. 대안으로, 액세스 단말은 개인 휴대 단말(PDA)과 같은 독립형 데이터 장치일 수도 있다. 액세스 단말(106)은 유선 전화, 무선 전화, 셀룰러폰, 랩탑 컴퓨터, 무선 통신 퍼스널 컴퓨터(PC) 카 드, PDA, 외부 또는 내부 모뎀 등과 같은 다양한 타입의 장치에 관련될 수 있다. 액세스 단말은 무선 채널을 통해 또는 유선 채널을 통해, 예를 들어 광섬유나 동축 케이블을 이용하여 통신함으로써 사용자에게 데이터 접속성을 제공하는 임의의 장치일 수 있다. 액세스 단말은 이동국, 액세스 유닛, 가입자 유닛, 이동 장치, 이동 단말, 이동 유닛, 이동 전화, 모바일, 원격국, 원격 단말, 원격 유닛, 사용자 장치, 사용자 장비, 핸드헬드 장치 등과 같은 다양한 이름을 가질 수 있다.The access terminal 106 may be mobile or fixed and may be scattered throughout the
시스템(100)은 다수의 셀에 대한 통신을 제공하며, 각 셀은 하나 이상의 기지국(104)에 의해 서비스된다. 기지국(104)은 기지국 트랜시버 시스템(BTS), 액세스 포인트, 액세스 네트워크(AN)의 일부, 모뎀 풀 트랜시버(MPT) 또는 노드 B로 지칭될 수도 있다. 액세스 네트워크는 패킷 교환 데이터 네트워크(예를 들어, 인터넷)와 액세스 단말(106) 간의 데이터 접속성을 제공하는 네트워크 장비와 관련된다.
순방향 링크(FL) 또는 다운링크는 기지국(104)에서 액세스 단말(106)로의 전송에 관련된다. 역방향 링크(RL) 또는 업링크는 액세스 단말(106)에서 기지국(104)으로의 전송에 관련된다.The forward link (FL) or downlink is related to the transmission from the base station 104 to the access terminal 106. The reverse link (RL) or uplink is related to the transmission from the access terminal 106 to the base station 104.
기지국(104)은 서로 다른 데이터 레이트들의 세트로부터 선택된 데이터 레이트를 이용하여 액세스 단말(106)에 데이터를 전송할 수 있다. 액세스 단말(106)은 기지국(104)에 의해 전송된 파일럿 신호의 신호대 간섭+잡음비(SINR)를 측정하고 기지국(104)이 액세스 단말(106)에 데이터를 전송하기 위해 원하는 데이터 레이트를 결정할 수 있다. 액세스 단말(106)은 기지국(104)에 데이터 요청 채널 또는 데 이터 레이트 제어(DRC) 메시지를 전송하여 기지국(104)에 원하는 데이터 레이트를 알릴 수 있다.Base station 104 may transmit data to access terminal 106 using a data rate selected from a set of different data rates. The access terminal 106 can measure the signal-to-interference + noise ratio (SINR) of the pilot signal transmitted by the base station 104 and determine the desired data rate for the base station 104 to transmit data to the access terminal 106. . The access terminal 106 may send a data request channel or data rate control (DRC) message to the base station 104 to inform the base station 104 of the desired data rate.
(기지국 제어기(BSC)로도 지칭되는) 시스템 제어기(102)는 기지국(104)에 대한 조정 및 제어를 제공할 수 있고, 또 기지국(104)에 의한 액세스 단말(106)로의 호출의 라우팅을 제어할 수 있다. 시스템 제어기(102)는 또 이동 교환국(MSC)을 통해 공중 전화 교환망(PSTN)에, 그리고 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN)를 통해 패킷 데이터 네트워크에 연결될 수 있다.The system controller 102 (also referred to as a base station controller (BSC)) can provide coordination and control for the base station 104 and also control the routing of calls to the access terminal 106 by the base station 104. Can be. The
통신 시스템(100)은 코드 분할 다중 접속(CDMA), IS-95, 고속 데이터 레이트(HDR)로도 지칭되며, "CDMA2000® 고속 패킷 데이터 에어 인터페이스 사양"에 상세히 기술된 고속 패킷 데이터(HRPD), TIA/EIA/IS-856, CDMA 1x 최적화된 전개 데이터(EV-DO), 1xEV-DV, 광대역 CDMA(WCDMA), 범용 이동 통신 시스템(UMTS), 시분할 동기 CDMA(TD-SCDMA), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 등과 같은 하나 이상의 통신 기술을 이용할 수 있다. 후술하는 예시들은 이해의 명확성을 위한 상세를 제공한다. 본원에 제시된 아이디어들은 다른 시스템에도 적용될 수 있으며, 본 예시들은 본 출원을 한정하고자 하는 것은 아니다.
도 2는 도 1의 액세스 단말(106)에 구현될 수 있는 송신기 구조 및/또는 프로세스의 예를 나타낸다. 도 2에 나타낸 함수 및 성분들은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 도 2에 나타낸 함수들에 추가로 또는 이 대신 다른 함수들이 도 2에 추가될 수도 있다.2 illustrates an example of a transmitter structure and / or process that may be implemented in the access terminal 106 of FIG. The functions and components shown in FIG. 2 may be implemented in software, hardware, or a combination of software and hardware. In addition to or instead of the functions shown in FIG. 2, other functions may be added to FIG. 2.
데이터 소스(200)는 인코더(202)에 데이터를 제공하고, 인코더(202)는 하나 이상의 방식을 이용하여 데이터 비트들을 인코딩하여 코딩된 데이터 칩들을 제공한다. 각 코딩 방식은 순환 중복 검사(CRC), 컨볼루션 코딩, 터보 코딩, 블록 코딩, 다른 타입의 코딩 등 하나 이상의 코딩 타입을 포함할 수도 있고, 코딩을 전혀 포함하지 않을 수도 있다. 다른 코딩 방식들은 자동 반복 요청(ARQ), 하이브리드 ARQ(H-ARQ) 및 점진적 리던던시 반복 기술을 포함할 수 있다. 서로 다른 타입의 데이터가 서로 다른 코딩 방식으로 코딩될 수 있다. 인터리버(204)는 코딩된 데이터 비트들을 인터리빙하여 페이딩을 상대한다.
변조기(206)는 코딩되어 인터리빙된 데이터를 변조하여 변조된 데이터를 생성한다. 변조 기술의 예는 이진 위상 시프트 키잉(BPSK) 및 직교 위상 시프트 키잉(QPSK)을 포함한다. 변조기(206)는 또한 변조된 데이터의 시퀀스를 반복할 수도 있고 또는 심벌 펑처 유닛이 심벌의 비트들을 펑처링할 수도 있다. 변조기(206)는 또한 변조된 데이터를 왈시 커버(즉, 왈시 코드)에 의해 확산하여 데이터 칩들을 형성할 수도 있다. 변조기(206)는 또한 데이터 칩들을 파일럿 칩들 및 MAC 칩들과 시분할 다중화하여 칩 스트림을 형성할 수도 있다. 변조기(206)는 또한 의사 랜덤 잡음(PN) 확산기를 사용하여 칩 스트림을 하나 이상의 PN 코드(예를 들어, 짧은 코드, 긴 코드)로 확산할 수 있다.
기저대역-무선 주파수 변환 유닛(208)은 기저대역 신호를 안테나(210)에 의해 무선 통신 링크를 통해 하나 이상의 기지국(104)으로 전송하기 위한 무선 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다.The baseband-to-radio
도 3은 도 1의 기지국(104)에 구현될 수 있는 수신기 프로세스 및/또는 구조의 예를 나타낸다. 도 3에 나타낸 함수 및 성분들은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 도 3에 나타낸 함수들에 추가로 또는 이 대신 다른 함수들이 도 3에 추가될 수도 있다.3 illustrates an example of a receiver process and / or structure that may be implemented in the base station 104 of FIG. The functions and components shown in FIG. 3 may be implemented in software, hardware, or a combination of software and hardware. In addition to or instead of the functions shown in FIG. 3, other functions may be added to FIG. 3.
하나 이상의 안테나(300)는 하나 이상의 액세스 단말(106)로부터 역방향 링크 변조 신호를 수신한다. 다수의 안테나는 페이딩과 같이 해로운 경로 영향에 대한 공간 다이버시티를 제공할 수 있다. 각각의 수신 신호는 개별 수신기 또는 RF-기저대역 변환 유닛(302)에 제공되어 수신 신호를 조정(예를 들어, 필터링, 증폭, 하향 변환)하고 디지털화하여 해당 수신 신호에 대한 데이터 샘플들을 생성한다.One or
복조기(304)는 수신 신호들을 복조하여 복원된 심벌들을 제공할 수 있다. CDMA2000®의 경우, 복조는 (1) 역확산 샘플들을 채널화하여 수신된 데이터 및 파일럿을 각각의 코드 채널에 격리 또는 채널화하고, (2) 채널화된 데이터를 복원된 파일럿으로 코히어런트 복조하여 복조된 데이터를 제공함으로써 데이터 전송의 복원을 시도한다. 복조기(304)는 모든 사용자/액세스 단말에 대한 수신 신호의 샘플들을 저장하는 (조인트 프론트엔드 RAM(FERAM) 또는 샘플 RAM으로도 불리는) 수신 샘플 버퍼(312), 다수의 신호 인스턴스를 역확산 및 처리하는 레이크 수신기(314), 및 (백엔드 RAM(BERAM) 또는 복조 심벌 RAM으로도 불리는) 복조 심벌 버퍼(316)를 포함할 수 있다. 다수의 사용자/액세스 단말에 대응하는 다수의 복조 심벌 버퍼(316)가 있을 수도 있다.The
디인터리버(306)는 복조기(304)로부터의 데이터를 디인터리빙한다.
디코더(308)는 복조된 데이터를 디코딩하여 액세스 단말(106)에 의해 전송된 디코딩된 데이터 비트들을 복원할 수 있다. 디코딩된 데이터는 데이터 싱크(310)에 제공될 수 있다.The
도 4는 기지국 수신기 프로세스 또는 구조의 다른 실시예를 나타낸다. 도 4에서, 연속적으로 디코딩된 사용자의 데이터 비트들은 간섭 재구성 유닛(400)에 입력되며, 간섭 재구성 유닛(400)은 인코더(402), 인터리버(404), 변조기(406) 및 필터(408)를 포함한다. 인코더(402), 인터리버(404) 및 변조기(406)는 도 2의 인코더(202), 인터리버(204) 및 변조기(206)와 비슷할 수도 있다. 필터(408)는 FERAM 해상도로, 예를 들어 칩 레이트에서 2x 칩 레이트로의 변경으로 디코딩된 사용자의 샘플들을 형성한다. FERAM에 대한 디코더 사용자의 기여는 FERAM(312)에서 제거 또는 삭제된다.4 illustrates another embodiment of a base station receiver process or structure. In FIG. 4, the data bits of the successively decoded user are input to the
기지국(104)에서의 간섭 제거가 아래에 설명되지만, 본원의 개념은 액세스 단말(106) 또는 통신 시스템의 다른 어떤 컴포넌트에도 적용될 수 있다. 트래픽 간섭 제거 Although interference cancellation at base station 104 is described below, the concepts herein can be applied to access terminal 106 or any other component of a communication system. Traffic Interference Rejection
서로 다른 사용자에 의해 전송되는 신호들은 기지국 또는 BTS(104)에서 직교하지 않기 때문에 CDMA 역방향 링크의 용량은 사용자들 간의 간섭에 의해 제한될 수 있다. 따라서 사용자들 간의 간섭을 감소시키는 기술들은 CDMA 역방향 링크의 시스템 성능을 개선할 것이다. CDMA2000® 1xEV-DO RevA와 같은 진보한 CDMA 시스 템에 대한 간섭 제거의 효율적인 구현을 위한 기술이 여기서 설명된다.Since signals transmitted by different users are not orthogonal at the base station or BTS 104, the capacity of the CDMA reverse link may be limited by interference between users. Therefore, techniques that reduce interference between users will improve system performance of the CDMA reverse link. The technology for the efficient implementation of interference cancellation for advanced CDMA systems such as CDMA2000 ® 1xEV-DO RevA is described herein.
각각의 DO RevA 사용자는 트래픽, 파일럿 및 오버헤드 신호를 전송하고, 이들 모두 다른 사용자들에 대한 간섭을 일으킬 수 있다. 도 4가 보여주는 바와 같이, BTS(104)에서 신호들은 재구성되고 FERAM(312)에서 차감될 수 있다. 전송된 파일럿 신호는 BTS(104)에 알려지고 채널에 관한 정보를 기초로 재구성될 수 있다. 그러나 (역방향 레이트 지시자(RRI), 데이터 요청 채널 또는 데이터 레이트 제어(DRC), 데이터 소스 채널(DSC), 확인(ACK)과 같은) 오버헤드 신호가 우선 복조 및 검출되고, BTS(104)에서 전송된 데이터 신호들이 복조, 디인터리빙 및 디코딩되어 전송된 오버헤드 및 트래픽 칩들을 결정한다. 소정 신호에 대해 전송된 칩들의 결정을 기초로, 재구성 유닛(400)은 채널 정보를 기초로 FERAM(312)에 대한 기여를 재구성할 수 있다.Each DO RevA user transmits traffic, pilot and overhead signals, all of which can cause interference to other users. As FIG. 4 shows, signals at BTS 104 may be reconstructed and subtracted at
데이터 소스(200)로부터의 데이터 패킷의 비트들은 반복될 수 있으며 인코더(202), 인터리버(204) 및/또는 변조기(206)에 의해 BTS(104)로 전송하기 위한 다수의 해당 "서브 패킷들"로 처리될 수 있다. BTS(104)가 높은 신호대 잡음비 신호를 수신한다면, 제 1 서브 패킷은 BTS(104)가 원본 데이터 패킷을 디코딩 및 유도하기에 충분한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 소스(200)로부터의 데이터 패킷은 반복되어 4개의 서브 패킷으로 처리될 수 있다. 사용자 단말(106)은 BTS(104)에 제 1 서브 패킷을 전송한다. BTS(104)는 수신된 제 1 서브 패킷으로부터 원본 데이터 패킷을 정확하게 디코딩 및 유도할 확률이 비교적 낮을 수 있다. 그러나 BTS(104)가 제 2, 제 3 및 제 4 서브 패킷을 수신하고 수신된 각 서브 패킷 으로부터 유도된 정보를 조합할 때 원본 데이터 패킷을 디코딩 및 유도할 확률은 높아진다. BTS(104)가 (예를 들어, CRC 또는 다른 에러 검출 기술을 이용하여) 원본 패킷을 정확히 디코딩하자마자, BTS(104)는 확인 신호를 사용자 단말(106)에 전송하여 서브 패킷들의 전송을 중단한다. 그 다음, 사용자 단말(106)은 새로운 패킷의 제 1 서브 패킷을 전송할 수 있다.The bits of the data packet from
DO-RevA의 역방향 링크는 H-ARQ를 이용하며(도 7), 여기서 각 16-슬롯 패킷은 4개의 서브 패킷으로 분해되고 동일한 인터레이스의 서브 패킷들 간에 8개의 슬롯을 갖는 인터레이스 구조로 전송된다. 더욱이, 서로 다른 사용자/액세스 단말(106)은 각자의 전송을 서로 다른 슬롯 경계에서 시작할 수 있으며, 따라서 서로 다른 사용자들의 4-슬롯 서브 패킷들이 기지국 또는 BTS에 비동기적으로 도착한다. H-ARQ 및 CDMA에 대한 간섭 제거 수신기들의 효율적인 설계 및 비동기성의 영향은 뒤에 설명된다.The reverse link of DO-RevA uses H-ARQ (FIG. 7), where each 16-slot packet is broken down into four subpackets and transmitted in an interlace structure with eight slots between subpackets of the same interlace. Moreover, different user / access terminals 106 may initiate their transmissions at different slot boundaries, such that four-slot subpackets of different users arrive at the base station or BTS asynchronously. The effect of efficient design and asynchronousness of interference cancellation receivers on H-ARQ and CDMA is described later.
간섭 제거로부터의 이득은 FERAM(312)로부터 신호가 제거되는 순서에 좌우된다. 여기서는 트래픽대 파일럿(T2P) 비, 유효 SINR 또는 디코딩 확률에 기초한 사용자들의 디코딩(및 CRC를 통과한다면 차감)과 관련된 기술들이 개시된다. 여기서는 FERAM(312)으로부터 다른 사용자들이 제거된 후 사용자들의 복조 및 디코딩을 재시도하기 위한 다양한 접근이 개시된다. BTS FERAM(312)으로부터의 간섭 제거는 EV-DO RevA와 같은 비동기 CDMA 시스템을 고려하여 효율적으로 구현될 수 있으며, 사용자들은 하이브리드 ARQ를 이용하여 파일럿 신호, 제어 신호 및 트래픽 신호를 전송한다. 본 개시는 EV-DV Rel D, W-CDMA EUL 및 CDMA2000®에 적용될 수도 있다.The gain from interference cancellation depends on the order in which signals are removed from the
트래픽 간섭 제거(TIC)가 해당 사용자가 정확하게 디코딩된 후 FERAM(312)에 대한 사용자 데이터의 기여를 제거하는 차감 간섭 제거로서 정의될 수 있다(도 4). CDMA2000®, EV-DO, EV-DV 및 WCDMA와 같은 실제 CDMA 시스템에 대한 TIC와 관련된 실질적인 문제점들 중 일부가 여기서 언급된다. 이러한 많은 문제는 실제 시스템이 사용자 비동기 및 H-ARQ를 갖는다는 사실에 기인한다. 예를 들어, 백홀 네트워크에서 과도한 지연을 막기 위해 CDMA2000®은 사용자 데이터 프레임들을 시간상 균등하게 확산한다. EV-DO의 RevA, EV-DV의 Rel D, 및 WCDMA의 EUL 또한 1보다 큰 가능한 데이터 길이를 유도하는 H-ARQ를 이용한다.Traffic interference cancellation (TIC) may be defined as subtraction interference cancellation, which removes the contribution of user data to FERAM 312 after the user has been correctly decoded (FIG. 4). Some of the practical problems associated with TIC on actual CDMA systems such as CDMA2000 ®, EV-DO, EV -DV , and WCDMA are described here. Many of these problems are due to the fact that real systems have user asynchronous and H-ARQ. For example, CDMA2000 ® is uniformly diffused in time user data frames to prevent excess delay in the backhaul network. RevA of EV-DO, Rel D of EV-DV, and EUL of WCDMA also use H-ARQ to derive possible data lengths greater than one.
다중 사용자 검출은 TIC가 이루어지는 알고리즘의 메인 카테고리이고, 2명의 다른 사용자의 검출이 상호 작용할 수 있게 함으로써 성능을 개선하고자 하는 임의의 알고리즘과 관련된다. TIC 방법은 연속적인 간섭 제거 또는 순차적인 간섭 제거 (SIC) 및 병렬 간섭 제거의 혼합을 포함할 수 있다. STC는 사용자들을 순차적으로 디코딩하고 이전에 디코딩된 사용자들의 데이터를 사용하여 성능을 개선하는 임의의 알고리즘과 관련된다. PIC는 대체로 동시에 사용자들을 디코딩하고 디코딩된 모든 사용자를 동시에 제외하는 것에 관련된다.Multi-user detection is the main category of algorithms in which TICs are made and is associated with any algorithm that seeks to improve performance by allowing detection of two different users to interact. The TIC method may include a mixture of continuous interference cancellation or sequential interference cancellation (SIC) and parallel interference cancellation. The STC involves any algorithm that sequentially decodes users and uses the data of previously decoded users to improve performance. PIC is generally concerned with decoding users simultaneously and excluding all decoded users at the same time.
TIC는 PIC와 다를 수도 있다. TIC와 PIC 간의 한 가지 차이점은 전송된 파일럿 신호가 수신기에 의해 완벽하게 미리 알려진다는 점이다. 따라서 PIC는 채널 추정치들만을 이용하여 수신 신호에 대한 파일럿 기여를 차감할 수 있다. 두 번째 주요한 차이점은 송신기 및 수신기가 H-ARQ 메커니즘을 통해 트래픽 채널 상에서 밀접하게 상호 작용한다는 점이다. 수신기는 사용자가 성공적으로 디코딩될 때까지 전송된 데이터 시퀀스를 알지 못한다.The TIC may be different from the PIC. One difference between TIC and PIC is that the transmitted pilot signal is completely known by the receiver. Thus, the PIC can subtract the pilot contribution to the received signal using only the channel estimates. The second major difference is that the transmitter and receiver interact closely on the traffic channel via the H-ARQ mechanism. The receiver does not know the transmitted data sequence until the user has been successfully decoded.
마찬가지로, 오버헤드 간섭 제거(OIC)로 불리는 기술에서 FERAM으로부터 오버헤드 채널들을 삭제하는 것이 바람직하다. 오버헤드 채널들은 기지국 또는 BTS(104)가 전송된 오버헤드 데이터를 알 때까지 삭제될 수 없고, 이는 오버헤드 메시지를 디코딩한 다음 교정함으로써 결정된다.Similarly, it is desirable to delete overhead channels from FERAM in a technique called overhead interference cancellation (OIC). Overhead channels cannot be deleted until either the base station or the BTS 104 knows the transmitted overhead data, which is determined by decoding and then correcting the overhead message.
연속적인 간섭 제거가 한 부류의 방법들을 정의한다. 상호 정보의 연쇄 법칙은 이상적인 조건에서 연속적인 간섭 제거가 다중 액세스 채널의 용량을 달성할 수 있음을 보여준다. 이에 대한 주요 조건들은 모든 사용자가 프레임 동기화하고 각 사용자의 채널이 무시할 수 있는 에러를 갖고 추정될 수 있다는 점이다.Continuous interference cancellation defines a class of methods. The chain law of mutual information shows that under ideal conditions, continuous interference cancellation can achieve the capacity of multiple access channels. The main conditions for this are that all users are frame synchronized and can be estimated with errors that each user's channel can ignore.
도 5는 3명의 사용자(사용자 1, 사용자 2, 사용자 3)의 전력 분배의 일반적인 예를 나타내며, 여기서 사용자들은 프레임들을 동시에 전송하고(모든 사용자로부터의 프레임들이 동시에 수신되고), 각 사용자는 동일한 데이터 레이트로 전송하고 있다. 각 사용자에게는 특정 송신 전력을 사용할 것이 지시되며, 예를 들어 사용자 3은 잡음과 거의 동일한 전력으로 전송하고; 사용자 2는 사용자 3의 전력 + 잡음과 거의 동일한 전력으로 전송하고; 사용자 1은 사용자 2 + 사용자 3 + 잡음과 거의 동일한 전력으로 전송한다.5 shows a general example of power distribution of three users (
수신기는 사용자들로부터의 신호를 송신 전력에 의해 감소하는 순서로 처리한다. k = 1(가장 높은 전력을 갖는 사용자 1)에서 시작하여, 수신기는 사용자 1 에 대한 디코딩을 시도한다. 디코딩이 성공적이라면, 수신 신호에 대한 사용자 1의 기여가 형성되고 그 채널 추정치를 기초로 차감된다. 이는 프레임 동기 순차적 간섭 제거라 할 수 있다. 수신기는 모든 사용자에 대한 디코딩이 시도될 때까지 계속된다. 각 사용자는 이전 디코딩된 사용자들의 연속적인 간섭 제거 뒤 동일한 SINR을 갖는다.The receiver processes signals from users in order of decreasing by transmit power. Starting at k = 1 (
공교롭게도, 이러한 접근은 디코딩 에러에 매우 민감할 수 있다. 사용자 1과 같은 하나의 큰 전력 사용자가 정확히 디코딩되지 않는다면, 모든 다음 사용자들의 SINR은 심각하게 열화될 수 있다. 이는 그 시점 후 모든 사용자의 디코딩을 막을 수도 있다. 이러한 접근의 다른 약점은 사용자들에게 수신기에서 특정한 상대 전력을 가질 것을 요구한다는 점이며, 이는 페이딩 채널에서 보장하기가 어렵다. 프레임 비동기성 및 간섭 제거, 예를 들어 CDMA2000® Unfortunately, this approach can be very sensitive to decoding errors. If one large power user such as
사용자 프레임 오프셋이 의도적으로 서로 엇갈린다고 가정한다. 이 프레임 비동기 연산은 전체적으로 시스템에 대해 많은 이득을 갖는다. 예를 들어, 수신기에서의 처리 전력 및 네트워크 대역폭은 시간상 더 균등한 사용 프로파일을 갖게 된다. 반대로, 사용자 간의 프레임 동기성은 모든 사용자가 동시에 패킷을 완성하기 때문에 각각의 프레임 경계 끝에 처리 전력 및 네트워크 자원의 버스트를 필요로 한다. 프레임 비동기성에 의해, BTS(104)는 가장 큰 전력을 가진 사용자보다는 가장 이른 도착시간을 갖는 사용자를 먼저 디코딩할 수 있다.Assume that user frame offsets are intentionally staggered. This frame asynchronous operation has many benefits for the system as a whole. For example, processing power and network bandwidth at the receiver will have a more even usage profile in time. In contrast, frame synchronization between users requires a burst of processing power and network resources at the end of each frame boundary because all users complete the packet at the same time. By frame asynchronous, the BTS 104 can decode the user with the earliest arrival time first rather than the user with the highest power.
도 6은 동일한 송신 전력을 갖는 사용자들에 대한 프레임 비동기 TIC의 균등한 시간 오프셋 분배의 예를 나타낸다. 도 6은 사용자 1의 프레임 1이 디코딩되기 직전의 스냅 사진을 나타낸다. 모든 사용자에 대한 프레임 0은 이미 디코딩되어 삭제되었기 때문에, 간섭에 대한 기여는 교차 평행선으로 나타낸다(사용자 2 및 3). 일반적으로, 이러한 접근은 2의 팩터에 의해 간섭을 감소시킨다. 사용자 1의 프레임 1의 디코딩 전에 TIC에 의해 간섭의 절반이 제거되었다.6 shows an example of even time offset distribution of frame asynchronous TICs for users with the same transmit power. 6 shows a snapshot just before
다른 실시예에서, 도 6의 사용자들은 사용자들의 그룹, 예를 들어 사용자 그룹 1, 사용자 그룹 2, 사용자 그룹 3과 관련될 수도 있다.In another embodiment, the users of FIG. 6 may be associated with a group of users, eg,
비동기성 및 간섭 제거의 이익은 전력 레벨 및 에러 통계치와 관련하여 사용자들이 비슷한 데이터 레이트를 원한다면 사용자들 간의 상대적 대칭성이다. 일반적으로, 동일한 사용자 데이터 레이트를 갖는 순차적 간섭 제거에 의해, 마지막 사용자는 매우 낮은 전력으로 수신되고 또한 모든 이전 사용자의 성공적인 디코딩에 상당히 의존한다. 비동기성, 하이브리드 ARQ 및 인터레이싱 , 예를 들어, EV-DO RevA The benefit of asynchronous and interference cancellation is the relative symmetry between users if they want similar data rates in terms of power levels and error statistics. In general, by sequential interference cancellation with the same user data rate, the last user is received at very low power and also relies heavily on the successful decoding of all previous users. Asynchronous, hybrid ARQ and interlacing , for example EV-DO RevA
도 7은 RL 데이터 패킷 및 FL ARQ 채널에 사용되는 (예를 들어, 1xEV-DO RevA의) 인터레이싱 구조를 나타낸다. 각 인터레이스(인터레이스 1, 인터레이스 2, 인터레이스 3)는 시간상 엇갈린 세그먼트들의 세트를 포함한다. 이 예에서, 각 세그먼트는 4개의 시간 슬롯 길이이다. 각 세그먼트 동안, 사용자 단말은 기지국을 서브 패킷을 전송할 수 있다. 3개의 인터레이스가 있으며, 각 세그먼트는 4개의 시간 슬롯 길이이다. 따라서 소정 인터레이스의 서브 패킷의 끝과 동일한 인터 레이스의 다음 서브 패킷의 시작 사이에는 8개의 시간 슬롯이 있다. 이는 수신기가 서브 패킷을 디코딩하여 ACK 또는 부정 확인(NAK)을 송신기로 중계하기에 충분한 시간을 제공한다.7 shows an interlacing structure (eg, of 1xEV-DO RevA) used for RL data packet and FL ARQ channel. Each interlace (
하이브리드 ARQ는 페이딩 채널들의 시간 변화 특성을 이용한다. 처음 1, 2 또는 3개의 서브 패킷에 대한 채널 상태가 양호하다면, 데이터 프레임은 이들 패킷만을 사용하여 디코딩될 수 있고, 수신기는 송신기에 ACK를 전송한다. ACK는 나머지 서브 패킷(들)을 전송하는 것이 아니라 원한다면 새로운 패킷을 시작할 것을 송신기에 지시한다. 간섭 제거를 위한 수신기 구조 Hybrid ARQ takes advantage of the time varying nature of fading channels. If the channel condition for the first one, two or three subpackets is good, the data frame can be decoded using only these packets and the receiver sends an ACK to the transmitter. The ACK does not send the remaining subpacket (s) but directs the transmitter to start a new packet if desired. Receiver structure for interference cancellation
TIC에 의해, 디코딩된 사용자들의 데이터는 재구성 및 차감되어(도 4) BTS(104)는 디코딩된 사용자들의 데이터가 다른 사용자들에게 일으키는 간섭을 제거할 수 있다. TIC 수신기는 2개의 원형 메모리: FERAM(312) 및 BERAM(316)를 구비할 수 있다.By the TIC, the data of the decoded users are reconstructed and subtracted (FIG. 4) so that the BTS 104 can remove the interference caused by the data of the decoded users to other users. The TIC receiver may have two circular memories: FERAM 312 and
FERAM(312)은 수신된 샘플들을 (예를 들어, 2x 칩 레이트로) 저장하고 이는 모든 사용자에게 공통적이다. 비-TIC 수신기는 트래픽 또는 오버헤드 간섭의 차감이 일어나지 않기 때문에 (복조 프로세스에서 지연을 조정하기 위해) 약 1-2개의 슬롯의 FERAM만을 사용한다. H-ARQ을 갖는 시스템에 대한 TIC 수신기에서, FERAM은 많은 슬롯, 예를 들어, 40개의 슬롯에 걸쳐 있을 수 있고, 디코딩된 사용자들의 제외를 통해 TIC에 의해 업데이트된다. 다른 구성에서, FERAM(312)은 패킷의 서브 패킷의 시작에서부터 패킷의 다음 서브 패킷의 끝까지 이르는 기간의 길이와 같이 전체 패킷보다 짧은 길이를 가질 수 있다.
BERAM(316)은 복조기의 레이크 수신기(314)에 의해 생성되는 것과 같은 수신된 비트들의 복조된 심벌들을 저장한다. 복조된 심벌들은 사용자 특정 PN 시퀀스에 의한 역확산 및 레이크 핑거들의 결합에 의해 얻어지기 때문에 각 사용자는 다른 BERAM을 가질 수도 있다. TIC 및 비-TIC 수신기 모두 BERAM(316)을 사용할 수 있다. TIC에서 BERAM(316)은 FERAM(312)이 모든 서브 패킷에 걸쳐있지 않을 때 더 이상 FERAM(312)에 저장되지 않은 이전 서브 패킷들의 복조된 심벌들을 저장하는데 사용된다. BERAM(316)은 디코딩 시도가 이루어질 때마다 또는 FERAM(312)으로부터 슬롯이 존재할 때마다 업데이트될 수 있다. FERAM 길이 선택 방법
BERAM(316) 및 FERAM(312)의 크기는 시스템의 요구되는 처리 전력, 메모리로부터 프로세서까지의 전송 대역폭, 지연 및 성능 간의 다양한 거래에 따라 선택될 수 있다. 일반적으로, 더 짧은 FERAM(312)을 사용함으로써 가장 오래된 서브 패킷이 업데이트되지 않을 것이므로 TIC의 이득이 제한될 것이다. 한편, 더 짧은 FERAM(312)은 감소한 수의 복조, 차감 및 더 낮은 전송 대역폭을 산출한다.The size of the
RevA 인터레이싱에 의해, 16-슬롯 패킷(각각 4개의 슬롯으로 전송되는 4개의 서브 패킷)은 40개의 슬롯에 걸치게 된다. 따라서 영향을 받는 모든 슬롯으로부터 사용자의 제거를 보장하기 위해 40-슬롯 FERAM이 사용될 수 있다.By RevA interlacing, 16-slot packets (four subpackets each transmitted in four slots) span 40 slots. Thus a 40-slot FERAM can be used to ensure removal of the user from all affected slots.
도 8은 EV-DO RevA에 대한 완전한 16-슬롯 패킷에 걸치는 40-슬롯 FERAM(312)을 나타낸다. 새로운 서브 패킷이 수신될 때마다, FERAM(312)에 저장된 모든 가용 서브 패킷을 이용하여 해당 패킷에 대한 디코딩이 시도된다. 디코딩이 성공적이라면, 모든 성분 서브 패킷(1, 2, 3 또는 4)의 기여를 재구성 및 차감함으로써 FERAM(312)로부터 해당 패킷의 기여가 삭제된다. 4, 16, 28 또는 40개 슬롯의 DO-RevA FERAM 길이는 각각 1, 2, 3 또는 4개의 서브 패킷에 걸치게 된다. 수신기에 구현되는 FERAM의 길이는 복잡성 고려, 다양한 사용자 도착시간의 지원 필요성, 및 이전 프레임 오프셋에서 사용자들의 복조 및 디코딩을 다시 하는 능력에 의존할 수 있다.8 shows a 40-
도 9a는 디코딩 지연이 없는 순차적 간섭 제거의 예에 관한 일반적인 TIC 방법을 설명한다. 다른 개선에 대해 하기에 설명한다. 프로세스는 시작 블록(900)에서 시작하고 지연 선택 블록(902)으로 진행한다. SIC에서는 지연 선택 블록(902)이 생략될 수 있다. 블록(903)에서, BTS(104)는 현재 슬롯에서 서브 패킷이 끝나는 사용자들 중 한 사용자(또는 사용자 그룹)를 선택한다.9A illustrates a general TIC method for an example of sequential interference cancellation without a decoding delay. Other improvements are described below. The process begins at
블록(904)에서, 복조기(304)는 사용자의 확산 및 스크램블링 시퀀스뿐 아니라 그 배열 크기에 따라 FERAM(312)에 저장된 일부 또는 모든 시간 세그먼트에 대해 선택된 사용자의 서브 패킷들의 샘플들을 복조한다. 블록(906)에서, 디코더(308)는 BERAM(316)에 저장된 이전 복조된 심벌들 및 복조된 FERAM 샘플들을 이용하여 사용자 패킷의 디코딩을 시도한다.In
블록(910)에서, 디코더(308) 또는 다른 유닛은 사용자(들)의 패킷이 성공적으로 디코딩되었는지, 즉 CRC를 이용하는 등의 에러 체크를 통과하는지 결정할 수 있다.At
사용자 패킷이 디코딩에 실패한다면, 블록(918)에서 액세스 단말(106)로 NAK가 다시 전송된다. 사용자 패킷이 정확히 디코딩된다면, 블록(908)에서 액세스 단말(106)로 ACK가 전송되고 블록(912-914)에서 간섭 제거가 수행된다. 블록(912)은 디코딩된 신호, 채널 임펄스 응답 및 송신/수신 필터에 따라 사용자 신호를 재생성한다. 블록(914)은 FERAM(312)로부터 사용자의 기여를 차감하여, 아직 디코딩되지 않은 사용자들에 대한 간섭을 제거한다.If the user packet fails to decode, the NAK is sent back to the access terminal 106 at
디코딩의 실패 및 성공시 모두, 수신기는 블록(916)에서 디코딩될 다음 사용자로 이동한다. 모든 사용자에 대한 디코딩 시도가 수행되었으면, FERAM(312)에 새로운 슬롯이 삽입되고 다음 슬롯에 대해 전체 프로세스가 반복된다. 샘플들은 FERAM(312)에 실시간으로 기록되는데, 즉 2x 칩 레이트 샘플들이 1/2 칩마다 기록될 수 있다.On both failure and success of decoding, the receiver moves to the next user to be decoded at
도 9b는 도 9a의 방법을 수행하는 수단(930-948)을 포함하는 장치를 나타낸다. 도 9b의 수단(930-948)은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 디코딩 순서를 선택하는 방법 9B shows an apparatus comprising means 930-948 for performing the method of FIG. 9A. The means 930-948 of FIG. 9B may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software. How to choose the decoding order
블록(903)은 TIC가 각 사용자에 순차적으로 또는 사용자 그룹에 병렬로 적용될 수 있음을 지시한다. 그룹이 커짐에 따라, 구현 복잡성은 감소할 수 있지만 후술하는 바와 같이 TIC가 반복되지 않는 한 TIC의 이득은 감소할 수 있다.
사용자가 그룹화 및/또는 정렬되는 기준은 채널 변동 레이트, 트래픽 타입 및 가용 처리 전력에 따라 달라질 수 있다. 양호한 디코딩 순서는 삭제가 가장 유 용하고 가장 디코딩하기 쉬운 사용자들의 디코딩을 처음에 포함할 수 있다. TIC로부터 가장 큰 이득을 달성하는 기준은 다음을 포함할 수 있다:The criteria by which users are grouped and / or sorted may vary depending on the channel variation rate, traffic type and available processing power. A good decoding order may initially include decoding of users whose deletion is most useful and most easy to decode. Criteria for achieving the greatest benefit from TIC may include:
A. 페이로드 크기 및 T2P: BTS(104)는 페이로드 크기에 따라 사용자들을 그룹화 또는 정렬할 수 있고, 가장 높은 송신 전력, 즉 가장 높은 T2P를 갖는 사용자들에서 가장 낮은 T2P로 시작하는 순서로 디코딩할 수 있다. FERAM(312)로부터의 높은 T2P 사용자들의 디코딩 및 삭제는 이들이 다른 사용자들에 대해 가장 많은 간섭을 일으키기 때문에 가장 큰 이익을 갖는다.A. Payload Size and T2P: The BTS 104 can group or sort users according to payload size and decode them in order starting with the lowest T2P at the highest transmit power, i.e. users with the highest T2P. can do. Decoding and deletion of high T2P users from
B. SINR: 더 높은 SINR을 갖는 사용자들이 더 높은 디코딩 확률을 갖기 때문에 BTS(104)는 더 낮은 SINR을 갖는 사용자들 전에 더 높은 SINR을 갖는 사용자들을 디코딩힐 수 있다. 또한, 비슷한 SINR을 갖는 사용자들이 함께 그룹화될 수 있다. 페이딩 채널들의 경우, SINR은 패킷 전역에서 시간에 따라 변하여, 적절한 순서를 결정하기 위해 동등한 SINR이 계산될 수 있다.B. SINR: The BTS 104 may decode users with higher SINRs before users with lower SINRs because users with higher SINRs have higher decoding probabilities. In addition, users with similar SINRs can be grouped together. For fading channels, the SINR varies over time throughout the packet so that an equivalent SINR can be calculated to determine the proper order.
C. 시간: BTS(104)는 "더 새로운" 패킷들 전에 "더 오래된" 패킷들(즉, BTS(104)에서 더 많은 서브 패킷이 수신된 패킷들)을 디코딩할 수 있다. 이 선택은 소정 T2P 비 및 ARQ 종료 목적으로 패킷들이 각각의 증분된 서브 패킷으로 디코딩하기 더 쉽다는 가정을 반영한다. 디코딩의 재시도 방법 C. Time: BTS 104 may decode “older” packets (ie, packets where more subpackets have been received at BTS 104) before “newer” packets. This selection reflects the assumption that packets are easier to decode into each incremented subpacket for a given T2P ratio and ARQ termination purpose. Retry method of decoding
사용자가 정확히 디코딩될 때 그 간섭 기여가 FERAM(312)에서 차감되어, 일부 슬롯들을 공유하는 모든 사용자를 정확히 디코딩할 잠재성을 높인다. 이전에 실패한 사용자들이 인지하는 간섭은 상당히 떨어졌기 때문에 이들 사용자의 디코딩 시도를 반복하는 것이 유리하다. 지연 선택 블록(902)은 디코딩 및 IC를 위한 기준으로 사용되는 슬롯(현재 또는 과거)을 선택한다. 사용자 선택 블록(903)은 선택된 지연의 슬롯에서 서브 패킷이 끝나는 사용자들을 선택할 것이다. 지연의 선택은 다음 옵션을 기초로 할 수 있다:The interference contribution is subtracted from the
A. 모든 사용자에 대한 디코딩이 시도되었으면 현재 디코딩은 다음(미래) 슬롯으로의 이동 선택을 지시하고, FERAM(312)에 다음 슬롯이 이용될 수 있다. 이 경우, 처리되는 슬롯마다 한 번씩 각 사용자의 디코딩이 시도되고, 이는 연속적인 간섭 제거에 해당한다.A. If decoding has been attempted for all users, then the current decoding indicates a move selection to the next (future) slot, and the next slot may be used for
B. 반복적인 디코딩은 처리되는 슬롯마다 사용자들의 디코딩을 2회 이상 시도한다. 제 2 및 다음 디코딩 반복은 이전 반복에서 디코딩된 사용자들의 제거된 간섭으로부터 이익을 얻을 것이다. 반복적인 디코딩은 다수의 사용자가 IC의 개재 없이 병렬로 디코딩될 때 이득을 산출한다. 현재 슬롯에 순전한 반복적 디코딩으로, 지연 선택 블록(902)은 간단히 동일한 슬롯(즉, 지연)을 여러 번 선택하게 된다.B. Iterative decoding attempts to decode the users more than once per slot processed. The second and next decoding iterations will benefit from the removed interference of users decoded in the previous iterations. Iterative decoding yields gains when multiple users are decoded in parallel without intervening ICs. With purely iterative decoding on the current slot,
C. 후방 디코딩: 수신기는 서브 패킷들을 복조하고 해당 패킷에 대응하는 FERAM의 모든 가용 서브 패킷의 복조를 기초로 패킷의 디코딩을 시도한다. 현재 시간 슬롯에서 끝나는 서브 패킷을 갖는 패킷들(즉, 현재 프레임 오프셋의 사용자들)의 디코딩 시도 후, 수신기는 이전 슬롯에서 디코딩에 실패한 패킷들(즉, 이전 프레임 오프셋의 사용자들)의 디코딩을 시도할 수 있다. 비동기 사용자들 간의 부분적 오버랩으로 인해, 현재 슬롯에서 끝나는 서브 패킷들의 제거된 간섭은 이전 서브 패킷들의 디코딩 기회를 개선할 것이다. 더 많은 슬롯으로 돌아감으로써 프로세스가 반복될 수 있다. 순방향 링크 ACK/NAK 전송의 최대 지연은 후방 디코딩을 제한할 수 있다.C. Backward Decoding: The receiver demodulates the subpackets and attempts to decode the packet based on the demodulation of all available subpackets of the FERAM corresponding to that packet. After attempting to decode packets with subpackets ending in the current time slot (ie, users at the current frame offset), the receiver attempts to decode packets that failed to decode in the previous slot (ie, users at the previous frame offset). can do. Due to partial overlap between asynchronous users, the eliminated interference of subpackets ending in the current slot will improve the decoding chance of previous subpackets. The process can be repeated by returning to more slots. The maximum delay of the forward link ACK / NAK transmission may limit backward decoding.
D. 전방 디코딩: 현재 슬롯에서 끝나는 서브 패킷들을 갖는 모든 패킷들의 디코딩 시도 후, 수신기는 전체 서브 패킷이 FERAM에 기록되기 전에 가장 최근의 사용자들의 디코딩을 시도할 수도 있다. 예를 들어, 수신기는 가장 최근 서브 패킷의 4개의 슬롯 중 3개가 수신된 후 사용자들의 디코딩을 시도할 수 있었다. BERAM 업데이트 방법 D. Forward decoding: After attempting to decode all packets having subpackets ending in the current slot, the receiver may attempt to decode the most recent users before the entire subpacket is written to FERAM. For example, the receiver could attempt to decode users after three of the four slots of the most recent subpacket have been received. How to update BERAM
비-TIC BTS 수신기에서, BERAM에 저장된 복조된 심벌들만을 기초로 패킷들이 디코딩되고, FERAM은 가장 최근의 시간 세그먼트들로부터의 사용자들을 복조하는데에만 사용된다. TIC에 의해, 수신기가 새로운 사용자의 복조를 시도할 때마다 여전히 FERAM(312)에 액세스한다. 그러나 TIC에 의해, 사용자가 그 사용자의 기여의 재구성 및 차감을 기초로 정확히 디코딩된 후 FERAM(312)이 업데이트된다. 복잡성 고려로 인해, 패킷의 거리보다 짧게 FERAM 버퍼 길이를 선택하는 것이 바람직할 수도 있다(예를 들어, EV-DO RevA에서 16-슬롯 패킷에 걸치는데 40개의 슬롯이 필요하다). 새로운 슬롯들이 FERAM(312)에 기록될 때, 이들은 원형 버퍼에 가장 오래된 샘플들을 덮어쓰게 된다. 따라서 새로운 슬롯들이 수신될 때 가장 오래된 슬롯들은 덮어쓰기 되고 디코더(308)는 이들 오래된 슬롯들에 BERAM(316)을 사용할 것이다. 소정의 서브 패킷이 FERAM(312)에 위치하지 않더라도, 인터리빙 및 디코딩 프로세스의 중간 단계로서 BERAM(316)이 해당 서브 패킷에 대한 복조기의 가장 최 근 복조된 (FERAM(312)으로부터 결정된) 심벌들을 저장하는데 사용될 수 있다는 점에 유의해야 한다.In a non-TIC BTS receiver, packets are decoded based only on the demodulated symbols stored in BERAM, and FERAM is only used to demodulate users from the most recent time segments. By TIC, the
A. 사용자 기반 업데이트: 사용자에 대한 BERAM(316)은 해당 사용자에 대해 시도된 디코딩과 관련해서만 업데이트된다. 이 경우, 더 오래된 FERAM 슬롯들의 업데이트는 소정 사용자가 적절한 시기에 디코딩되지 않는다면 그 사용자에 대한 BERAM(316)의 이득을 얻을 수 없다(즉, 업데이트된 FERAM 슬롯들은 해당 사용자의 디코딩이 시도되기 전에 FERAM(312)에서 빠져나올 수 있다).A. User Based Updates: The
B. 슬롯 기반 업데이트: TIC의 이득을 완전히 활용하기 위해, 모든 영향받는 사용자들에 대한 BERAM(316)은 슬롯이 FERAM(312)을 빠져나갈 때마다 업데이트될 수 있다. 이 경우, BERAM(316)의 내용은 FERAM(312)에 대해 이루어진 모든 간섭 차감을 포함한다. 놓친 ACK 기한으로 인해 도착한 서브 패킷들로부터 간섭을 제거하는 방법 B. Slot Based Update: To fully utilize the benefits of TIC,
일반적으로, TIC에 의해 사용되는 여분의 처리는 디코딩 프로세스에 지연을 유도하고, 이는 특히 반복 또는 후방 방식이 사용될 때 적절하다. 이러한 지연은 동일한 패킷에 관련된 서브 패킷들의 전송을 중단하기 위해 ACK가 송신기에 전송될 수 있는 최대 지연을 초과할 수도 있다. 이 경우, 수신기는 이전 서브 패킷들뿐만 아니라 누락된 ACK로 인해 가까운 미래에 수신될 서브 패킷들 또한 차감하기 위해 디코딩된 데이터를 사용함으로써 여전히 성공적인 디코딩을 이용할 수 있다.In general, the extra processing used by the TIC introduces a delay in the decoding process, which is particularly appropriate when an iterative or backward approach is used. This delay may exceed the maximum delay at which an ACK can be sent to the transmitter to stop transmission of subpackets related to the same packet. In this case, the receiver can still use successful decoding by using the decoded data to subtract not only previous subpackets but also subpackets that will be received in the near future due to the missing ACK.
TIC에 의해, 디코딩된 사용자들의 데이터는 재구성 및 차감되어 기지국(104)이 다른 사용자들의 서브 패킷들에 일으키는 간섭을 제거할 수 있다. H-ARQ에 의 해, 새로운 서브 패킷이 수신될 때마다 원본 패킷에 대한 디코딩이 시도된다. 디코딩이 성공적이라면, TIC에 의한 H-ARQ을 위해, 성분 서브 패킷들을 재구성하고 차감함으로써 수신된 샘플들로부터 해당 패킷의 기여가 제거될 수 있다. 복잡성 고려에 따라, 샘플들의 더 긴 이력을 저장함으로써 1, 2, 3 또는 4개의 서브 패킷으로부터 간섭을 제거할 수 있다. 일반적으로, IC는 각 사용자에게 또는 사용자 그룹에 순차적으로 적용될 수 있다.By the TIC, the data of the decoded users can be reconstructed and subtracted to remove interference caused by the base station 104 in sub-packets of other users. By H-ARQ, whenever a new subpacket is received, decoding of the original packet is attempted. If decoding is successful, the contribution of that packet from the received samples can be removed by reconstructing and subtracting the component subpackets for H-ARQ by the TIC. Depending on the complexity considerations, interference can be eliminated from one, two, three or four subpackets by storing a longer history of samples. In general, the IC may be applied sequentially to each user or to a group of users.
도 10은 3개의 시간 인스턴스: 슬롯 시간 n, n + 12개의 슬롯 및 n + 24개의 슬롯에서 수신기 샘플 버퍼(312)를 나타낸다. 예시를 위해, 도 10은 H-ARQ에 의한 간섭 제거를 강조하기 위해 동일한 프레임 오프셋 상에 있는 3명의 사용자로부터의 서브 패킷들을 갖는 단일 인터레이스를 나타낸다. 도 10의 수신기 샘플 버퍼(312)는 (각각의 4-슬롯 서브 패킷 사이에 8개의 슬롯이 있기 때문에 40-슬롯 버퍼에 의해 EV-DO RevA에 대해 달성될 수 있는) 4개의 모든 서브 패킷에 걸쳐 있다. 디코딩되지 않은 서브 패킷들은 어둡게 나타낸다. 디코딩된 서브 패킷들은 40-슬롯 버퍼에서 어둡지 않게 나타내고 삭제된다. 각 시간 인스턴스는 인터레이스 상에서 다른 서브 패킷의 도착에 대응한다. 슬롯 시간 n에서, 사용자 1의 4개의 저장된 서브 패킷은 정확하게 디코딩되는 한편, 사용자 2 및 3으로부터의 가장 최근의 서브 패킷들은 디코딩에 실패한다.10 shows a
시간 인스턴스 n + 12개의 슬롯에서, 인터레이스의 연속한 서브 패킷들은 사용자 1의 디코딩된(어둡지 않은) 서브 패킷 2, 3, 4의 간섭 제거와 함께 도착한다. 시간 인스턴스 n + 12개의 슬롯 동안, 사용자 2 및 3으로부터의 패킷들은 성공적으 로 디코딩된다.In time instance n + 12 slots, consecutive subpackets of the interlace arrive with interference cancellation of
도 10은 동일한 프레임 오프셋 상에 있는 사용자 그룹에 IC를 적용하지만, 그룹 내에서 연속적인 간섭 제거를 수행하지 않는다. 일반적인 그룹 IC에서, 동일 그룹의 사용자들은 상호 간섭 제거를 인지하지 못한다. 따라서 그룹의 사용자 수가 커짐에 따라 구현 복잡성은 감소하지만 동일한 디코딩 시도를 위한 동일 그룹의 사용자들 간의 삭제 부족으로 인한 손실이 있다. 그러나 H-ARQ에 의해, 수신기는 각각의 새로운 서브 패킷이 도착한 후 그룹 내 모든 사용자의 디코딩을 시도하여, 동일한 그룹 내의 사용자들이 상호 간섭 제거를 달성하게 한다. 예를 들어, 사용자 1의 패킷이 시간 n에 디코딩할 때 이는 사용자 2와 사용자 3의 패킷들이 시간 n + 12에 디코딩하는 것을 돕고, 또 사용자 1이 시간 n + 24에 디코딩하는 것을 돕는다. 이전에 디코딩된 패킷의 모든 서브 패킷들은 다른 사용자들의 다음 서브 패킷들이 도착할 때 이들에 대한 디코딩의 재시도 전에 삭제될 수 있다. 중요한 점은 특정 사용자들이 항상 동일 그룹 내에 있을 수도 있지만 이들의 서브 패킷들은 다른 그룹 멤버들이 디코딩할 때 IC 이득을 인지한다는 점이다. 파일럿, 오버헤드 및 트래픽 채널들의 조인트 간섭 제거 10 applies the IC to a group of users on the same frame offset but does not perform continuous interference cancellation within the group. In a typical group IC, users of the same group are not aware of mutual interference cancellation. Therefore, the implementation complexity decreases as the number of users in the group increases, but there is a loss due to lack of deletion between users of the same group for the same decoding attempt. However, with H-ARQ, the receiver attempts to decode all users in the group after each new subpacket arrives, allowing users in the same group to achieve mutual interference cancellation. For example, when
이 섹션에 의해 해결되는 문제점은 기지국 수신기에서 다중 사용자 간섭을 효율적으로 추정하여 제거함으로써 CDMA RL의 시스템 용량을 개선하는 것에 관련된다. 일반적으로, RL 사용자의 신호는 파일럿, 오버헤드 및 트래픽 채널로 구성된다. 이 섹션은 모든 사용자에 대한 조인트 파일럿, 오버헤드 및 트래픽 IC 방식을 설명한다.The problem addressed by this section relates to improving the system capacity of the CDMA RL by efficiently estimating and eliminating multi-user interference at the base station receiver. In general, the RL user's signal consists of pilot, overhead, and traffic channels. This section describes the joint pilot, overhead, and traffic IC schemes for all users.
설명되는 두 가지 형태가 있다. 첫째, 오버헤드 IC(OIC)가 유도된다. 역방향 링크 상에서, 각 사용자로부터의 오버헤드는 다른 모든 사용자의 신호에 대한 간섭으로 작용한다. 각 사용자에 대해, 다른 모든 사용자에 의한 오버헤드로 인한 집합적인 간섭은 이 사용자가 경험하는 전체 간섭의 큰 비율일 수도 있다. 이 집합적인 오버헤드 간섭의 제거는 (예를 들어, CDMA2000® 1xEV-DO Rev 시스템에 대한) 시스템 성능을 더 개선할 수 있고 PIC 및 TIC에 의해 달성되는 성능 및 용량 이상으로 역방향 링크 용량을 증가시킬 수 있다.There are two forms described. First, an overhead IC (OIC) is derived. On the reverse link, the overhead from each user acts as an interference to all other user's signals. For each user, the collective interference due to overhead by all other users may be a large percentage of the total interference experienced by that user. The removal of this aggregate overhead interference may be (e.g., CDMA2000 ® 1xEV-DO Rev for the system) further improve the system performance and increase reverse link capacity beyond performance and capacity achieved by PIC and TIC Can be.
둘째, PIC, OIC 및 TIC 사이의 중요한 상호 작용은 시스템 성능 및 하드웨어(HW) 설계 거래를 통해 증명된다. 3개의 모든 제거 프로시저를 가장 잘 조합하는 방법에 관한 몇 가지 방식이 설명된다. 어떤 방식은 더 큰 성능 이득을 가질 수도 있고, 어떤 방식은 더 많은 복잡성 이점을 가질 수도 있다. 예를 들어, 설명하는 방식들 중 하나는 임의의 오버헤드 및 트래픽 채널의 디코딩 전에 모든 파일럿 신호를 제거한 다음, 사용자의 오버헤드 및 트래픽 채널을 순차적 방식으로 디코딩 및 제거한다.Second, significant interactions between PICs, OICs, and TICs are demonstrated through system performance and hardware (HW) design transactions. Several ways of how best to combine all three removal procedures are described. Some schemes may have greater performance gains, and some schemes may have more complexity advantages. For example, one of the approaches described removes all pilot signals before decoding any overhead and traffic channels, and then decodes and removes the overhead and traffic channels of the user in a sequential manner.
이 섹션은 CDMA2000® 1x EV-DO Rev 시스템에 기반하며, 일반적으로 W-CDMA, CDMA2000® 1x, CDMA2000® 1x EV-DV와 같은 다른 CDMA 시스템들에 적용한다. 오버헤드 채널 삭제 방법 This section is based on the CDMA2000 ® 1x EV-DO Rev system, and generally applies to other CDMA systems such as W-CDMA, CDMA2000 ® 1x, and CDMA2000 ® 1x EV-DV. How to delete an overhead channel
도 11은 EV-DO RevA에 대한 것과 같은 RL 오버헤드 채널 구조를 나타낸다. 두 가지 타입의 오버헤드 채널이 있으며: 한 타입은 RRI(역방향 레이트 지시자) 채 널 및 (페이로드 크기가 3072 비트 또는 이보다 클 때 사용되는) 보조 파일럿 채널을 포함하는 RL 복조/디코딩을 보조하는 것이고, 다른 타입은 데이터 레이트 제어(DRC) 채널, 데이터 소스 제어(DSC) 채널 및 확인(ACK) 채널을 포함하는 순방향 링크(FL) 함수를 이용하는 것이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, ACK 및 DSC 채널은 슬롯 기반으로 시간 다중화된다. ACK 채널은 FL 상에서 동일한 사용자에게 전송되는 패킷의 승인시에만 전송된다.11 shows an RL overhead channel structure as for EV-DO RevA. There are two types of overhead channels: one type is to assist the RL demodulation / decoding, which includes a reverse rate indicator (RRI) channel and an auxiliary pilot channel (used when the payload size is 3072 bits or greater). Another type is to use a forward link (FL) function that includes a data rate control (DRC) channel, a data source control (DSC) channel, and an acknowledgment (ACK) channel. As shown in FIG. 11, ACK and DSC channels are time multiplexed on a slot basis. The ACK channel is sent only upon acknowledgment of a packet sent to the same user on the FL.
오버헤드 채널들 중에서, 보조 파일럿 채널의 데이터는 수신기에 연역적으로 알려진다. 따라서 기본 파일럿 채널과 유사하게, 이 채널에는 복조 및 디코딩이 필요하지 않고, 보조 파일럿 채널은 채널에 관한 정보를 기초로 재구성될 수 있다. 재구성된 보조 파일럿은 해상도가 2x 칩 레이트일 수 있으며 (하나의 세그먼트에 대해) 다음과 같이 표현될 수 있다: 식 1 재구성된 파일럿 신호들 여기서 n은 chipx1 샘플링 레이트에 해당하고, f는 핑거 번호이며, c f 는 PN 시퀀스이고, w f , aux 는 보조 파일럿 채널에 할당되는 왈시 코드이며, G aux 는 기본 파일럿 채널에 대한 이 채널의 상대 이득이고, h f 는 하나의 세그먼트에 대해 상수인 것으로 가정되는 추정된 채널 계수(또는 채널 응답)이며, φ는 송신 펄스와 chipx8 해상도 의 수신기 저역 필터의 필터 함수 또는 컨볼루션이고(φ는 [-MT c , MT c ]에서 사소하지 않은 것으로 추정됨), γ f 는 α f = γ f mod 4 및 에 의한 이 핑거의 chipx8 시간 오프셋이다.Among the overhead channels, the data of the auxiliary pilot channel is deductively known to the receiver. Thus, similar to the primary pilot channel, this channel does not require demodulation and decoding, and the secondary pilot channel can be reconstructed based on information about the channel. The reconstructed secondary pilot can be 2x chip rate in resolution and can be expressed as follows (for one segment):
DRC, DSC 및 RRI 채널을 포함하는 오버헤드 채널들의 제 2 그룹은 이원 직교 코드 또는 단순 코드에 의해 인코딩된다. 수신기 측에서는, 각 채널에 대해 우선 복조된 출력이 임계치와 비교된다. 출력이 임계치보다 작다면, 삭제가 선언되고 이 신호에 대한 재구성이 시도되지 않는다. 그렇지 않으면, 출력들은 심벌 기반 최대 가능성(ML) 검출기에 의해 디코딩되며, 이는 도 4의 디코더(308) 내에 있을 수 있다. 디코딩된 출력 비트들은 도 4에 나타낸 것과 같이 해당 채널의 재구성에 사용된다. 이들 채널들에 대해 재구성된 신호들은 다음과 같이 주어진다: 식 2 재구성된 오버헤드(DRC, DSC, RRI) 신호들The second group of overhead channels, including the DRC, DSC and RRI channels, are encoded by binary orthogonal code or simple code. On the receiver side, for each channel the first demodulated output is compared with a threshold. If the output is less than the threshold, an erase is declared and no reconstruction is attempted for this signal. Otherwise, the outputs are decoded by a symbol based maximum likelihood (ML) detector, which can be in
식 1과 비교하면, 오버헤드 채널 데이터인 하나의 새로운 항 d 0 이 있고, w f ,0 은 왈시 커버이고, G aux 는 기본 파일럿에 대한 오버헤드 채널 이득을 나타낸다.Compared with
나머지 오버헤드 채널은 1 비트 ACK 채널이다. 이것은 1/2 슬롯에 걸쳐 BPSK 변조, 언코딩(uncoding) 및 반복될 수 있다. 수신기는 신호를 복조하고 ACK 채널 데이터에 대한 하드 결정을 할 수 있다. 재구성 신호 모델은 식 2와 같을 수 있다.The remaining overhead channel is a 1 bit ACK channel. This can be BPSK modulation, uncoding and repeated over half a slot. The receiver can demodulate the signal and make a hard decision on the ACK channel data. The reconstruction signal model may be as in
ACK 채널 신호를 재구성하기 위한 다른 접근은 복조 및 누적된 ACK 신호가 정규화 후에 다음과 같이 표현될 수 있다고 가정한다: y = x + z 여기서 x는 전송 신호, z는 σ2의 분산을 갖는 스케일링된 잡음 항이다. 그리고 y의 우도비(LLR)가 다음과 같이 주어진다: 식 3 그리고 재구성을 위해, 전송된 비트의 소프트 추정치는 다음과 같을 수 있다: 식 4 여기서 tanh 함수는 도표 작성될 수 있다. 재구성된 ACK 신호는 d 0 를 로 대체한 것을 제외하고 도 2와 매우 비슷하다. 일반적으로, 수신기는 데이터를 확실히 모르고 이 방법은 신뢰 레벨을 그림으로 제시하기 때문에 소프트 추정 및 제거 접근은 더 나은 제거 성능을 가져야 한다. 이러한 접근은 일반적으로 상술한 오버헤드 채널들로 확장될 수 있다. 그러나 각 비트에 대한 LLR을 얻기 위한 최대 사후 확률(MAP) 검출기의 복잡도는 한 코드 심벌의 정보 비트 수에 따라 지수적으로 증가 한다.Another approach to reconstruct the ACK channel signal assumes that the demodulated and accumulated ACK signal can be expressed after normalization as follows: y = x + z where x is a transmitted signal and z is a scaled variance of σ 2 . Noise term. And the likelihood ratio (LLR) of y is given by: For
오버헤드 채널 재구성을 구현하기 위한 효율적인 한 가지 방법은 하나의 핑거가 각각의 디코딩된 오버헤드 신호를 그 상대 이득으로 스케일링할 수 있고, 이를 왈시 코드로 커버하여 합산한 다음, 하나의 PN 시퀀스로 확산하고 채널 스케일 필터 hφ를 통해 모두 동시에 필터링할 수 있는 것이다. 이 방법은 차감을 위해 메모리 대역폭과 계산 복잡성을 모두 덜 수 있다. 는 가 된다. 식 5 조인트 PIC , OIC , TIC One efficient way to implement overhead channel reconstruction is that one finger can scale each decoded overhead signal to its relative gain, cover it with a Walsh code, sum it, and then spread it into one PN sequence And both can be filtered simultaneously through the channel scale filter hφ . This method reduces both memory bandwidth and computational complexity for deduction. Is Becomes
조인트 PIC, OIC 및 TIC는 고성능을 달성하고 시스템 용량을 증가시키도록 수행될 수 있다. PIC, OIC 및 TIC의 서로 다른 디코딩 및 삭제 순서는 하드웨어 설계 복잡도에 서로 다른 영향 및 서로 다른 시스템 성능을 산출할 수 있다. 처음에 PIC , 그 다음 OIC 및 TIC 함께(제 1 방식) Joints PIC, OIC, and TIC can be performed to achieve high performance and increase system capacity. Different decoding and erasing sequences of PIC, OIC, and TIC can yield different effects on hardware design complexity and different system performance. PIC first, then OIC and TIC together (first method)
도 12a는 먼저 PIC를 수행하고 다음에 OIC와 TIC를 함께 수행하는 방법을 설명한다. 시작 블록(1200)에서, 수신기는 모든 사용자에 대한 채널 추정치를 유도하고 블록(1202)에서 전력 제어를 수행한다. 모든 사용자에 대한 파일럿 데이터는 BTS에 알려지기 때문에, 이들의 채널들이 PIC 블록(1204)에서 추정되면 차감될 수 있다. 따라서 모든 사용자의 트래픽 채널 및 특정 오버헤드 채널들은 더 적은 간섭을 관찰하고 전방 파일럿 제거로부터 이익을 얻을 수 있다.12A illustrates a method of first performing PIC and then performing OIC and TIC together. At
블록(1206)은 디코딩되지 않은 사용자들, 예를 들어 패킷 또는 서브 패킷들이 현재 슬롯 경계에서 끝나는 사용자들의 그룹 G를 선택한다. 블록(1208-1210)은 오버헤드/트래픽 채널 복조 및 디코딩을 수행한다. 블록(1212)에서, 성공적으로 디코딩된 채널 데이터만 재구성되고 모든 사용자에 의해 공유되는 FERAM(312)으로부터 제외될 것이다. 블록(1214)은 디코딩될 사용자가 더 있는지를 체크한다. 블록(1216)은 프로세스를 종료한다.
디코딩/재구성/삭제는 그룹 내 한 사용자에서부터 그룹 내 다음 사용자로 순차적인 방식일 수 있으며, 이는 연속적인 간섭 제거라 할 수 있다. 이러한 접근에서, 동일 그룹의 후반 디코딩 순서의 사용자들은 더 빠른 디코딩 순서의 사용자들의 삭제로부터 이익을 얻는다. 간소화된 접근법은 동일 그룹 내의 모든 사용자를 디코딩한 다음, 이들의 간섭 기여를 모두 동시에 공제하는 것이다. (후술하는) 두 번째 접근법 또는 방식은 더 낮은 메모리 대역폭 및 더 효율적인 파이프라인 구조를 모두 가능하게 한다. 두 경우 모두, 동일 슬롯 경계에서 끝나지 않지만 이 패킷들의 그룹과 오버랩하는 사용자들의 패킷은 이러한 삭제로부터 이익을 얻는다. 이러한 삭제는 비동기 CDMA 시스템에서 대부분의 삭제 이득을 고려할 수 있다.Decoding / reconstruction / deletion may be a sequential manner from one user in the group to the next user in the group, which may be referred to as continuous interference cancellation. In this approach, users of the latter decoding order of the same group benefit from the deletion of users of the faster decoding order. The simplified approach is to decode all users in the same group and then subtract all of their interference contributions at the same time. The second approach or approach (described below) enables both lower memory bandwidth and more efficient pipeline structures. In both cases, packets of users that do not end at the same slot boundary but overlap with this group of packets benefit from this deletion. Such deletion can account for most of the deletion gains in asynchronous CDMA systems.
도 12b는 도 12a의 방법을 수행하는 수단(1230-1244)을 포함하는 장치를 나타낸다. 도 12b의 수단(1230-1244)은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.12B illustrates an apparatus that includes means 1230-1244 to perform the method of FIG. 12A. The means 1230-1244 of FIG. 12B may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software.
도 13a는 도 12a의 방법의 변형을 나타낸다. 블록(1204-1210)은 블록(1202)에서의 최초 채널 추정치를 기초로 신호를 제거한다. 블록(1300)은 데이터 기반 채널 추정치 또는 정제된 채널 추정치를 유도한다. 데이터 기반 채널 추정치는 후술하는 바와 같이 더 양호한 채널 추정치를 제공할 수 있다. 블록(1302)은 나머지 PIC를 수행하며, 즉 블록(1300)에서의 채널 추정치 정제를 기초로 신호의 교정된 추정치를 제거한다.13A illustrates a variation of the method of FIG. 12A. Blocks 1204-1210 remove the signal based on the initial channel estimate at
예를 들어, 블록(1204-1210)에서 수신된 샘플들로부터 최초 신호 추정치(예를 들어, 파일럿 신호) P1[n]을 제거했다고 간주한다. 그 다음, 블록(1300)에서 유도된 더 양호한 채널 추정치를 기초로 상기 방법은 교정된 신호 추정치 P2[n]을 형성한다. 상기 방법은 RAM(312)에서 샘플 위치로부터 점진적인 P2[n]-P1[n] 차를 제거할 수 있다.For example, assume that the original signal estimate (eg, pilot signal) P1 [n] has been removed from the samples received at blocks 1204-1210. Then, based on the better channel estimate derived at
도 13b는 도 13a의 방법을 수행하는 수단(1230-1244, 1310, 1312)을 포함하는 장치를 나타낸다. 도 13b의 수단(1230-1244, 1310, 1312)은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 처음에 PIC , 그 다음 OIC , 그 다음 TIC(제 2 방식) FIG. 13B illustrates an apparatus including means 1230-1244, 1310, 1312 to perform the method of FIG. 13A. The means 1230-1244, 1310, 1312 of FIG. 13B may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software. First PIC , then OIC , then TIC (second method)
이 두 번째 방식은 임의의 트래픽 채널들이 복조 및 디코딩되기 전에 동일한 사용자 그룹의 오버헤드 채널들이 복조 및 디코딩된다는 점을 제외하고, 상술한 도 12a와 비슷하다. 이러한 방식은 엄격한 ACK 기한이 부과되지 않기 때문에 비인터레이스 시스템에 적합하다. 인터레이스 시스템, 예를 들어, DO Rev. A의 경우, ACK/NAK 신호는 트래픽 채널 서브 패킷에 대응하기 때문에, 트래픽 채널 서브 패킷에 허용할 수 있는 디코딩 지연은 일반적으로 한 쌍의 슬롯(1 슬롯 = 1.67 ㎳) 이내로 제한된다. 따라서 어떤 오버헤드 채널들이 이 시간 스케일보다 더 많은 스케 일에 걸쳐 확산된다면, 이 방식은 실행할 수 없게 될 수 있다. 특히, DO RevA에서, 보조 파일럿 채널 및 ACK 채널은 짧은 듀레이션 포맷이며 TIC 전에 제외될 수 있다. 조인트 파일럿/오버헤드/ 트래픽 채널 삭제(제 3 방식) This second approach is similar to FIG. 12A described above, except that overhead channels of the same user group are demodulated and decoded before any traffic channels are demodulated and decoded. This approach is suitable for non-interlaced systems because no strict ACK deadline is imposed. Interlaced systems, for example, DO Rev. In the case of A, since the ACK / NAK signal corresponds to a traffic channel subpacket, the allowable decoding delay for the traffic channel subpacket is generally limited to within a pair of slots (1 slot = 1.67 ms). Thus, if some overhead channels spread over more than this time scale, this approach may not be feasible. In particular, in DO RevA, the auxiliary pilot channel and the ACK channel are short duration formats and can be excluded before the TIC. Joint Pilot / Overhead / Traffic Channel Drop (Third Method)
도 14a는 조인트 PIC, OIC 및 TIC를 수행하는 방법은 나타낸다. 시작 블록(1400) 뒤에, 블록(1402)에서 수신기는 모든 사용자에 대한 채널 추정치를 유도하고 전력 제어를 수행한다. 블록(1404)은 디코딩되지 않은 사용자들의 그룹 G를 선택한다. 블록(1406)은 파일럿으로부터 채널을 재추정한다. 블록(1408-1410)은 오버헤드/트래픽 채널 복조 및 디코딩의 수행을 시도한다. 블록(1412)은 모든 사용자들에 대한 PIC 및 성공적으로 디코딩된 사용자들에 대해서만 OIC 및 TIC를 수행한다.14A shows a method of performing joints PIC, OIC and TIC. After the
모든 사용자에 대한 채널 추정(블록(1402)) 후 FERAM(312)에서 즉시 파일럿이 제외되지 않고 비-IC 방식과 같이 채널 추정치가 전력 제어에 사용된다는 점이 제 1 방식(도 12a)과 다르다. 그 다음, 동일한 패킷/서브 패킷 경계에서 끝난 사용자 그룹에 대해, 상기 방법이 소정의 순서로 순차적 디코딩(블록(1408, 1410))을 수행한다.The pilot differs from
시도된 디코딩 사용자에 대해, 상기 방법은 우선 파일럿으로부터 채널을 재추정한다(블록(1402)). 파일럿은 디코딩될 트래픽 패킷과 오버랩하는 이전 디코딩된 패킷들의 간섭 제거로 인해 전력 제어를 위해 복조된 시간에 비해 더 적은 간섭을 확인한다(블록(1402)). 따라서 채널 추정 품질이 개선되고, 이는 트래픽 채널 디코딩 및 삭제 성능 모두에 유리하다. 이러한 새로운 채널 추정은 트래픽 채널 디코딩(블록(1410))뿐 아니라 오버헤드 채널 디코딩(블록(1408))(예를 들어, EV-DO에서의 RRI 채널)에도 사용된다. 블록(1412)에서 한 사용자에 대한 디코딩 프로세스가 완료되면, 상기 방법은 FERAM(312)으로부터 이 사용자의 간섭 기여를 공제할 것이고, 이는 파일럿 채널 및 임의의 디코딩된 오버헤드/트래픽 채널을 포함한다.For the attempted decoding user, the method first reestimates the channel from the pilot (block 1402). The pilot identifies less interference compared to the demodulated time for power control due to interference cancellation of previously decoded packets overlapping the traffic packet to be decoded (block 1402). Therefore, channel estimation quality is improved, which is advantageous for both traffic channel decoding and cancellation performance. This new channel estimation is used not only for traffic channel decoding (block 1410) but also for overhead channel decoding (block 1408) (eg, RRI channel in EV-DO). Upon completion of the decoding process for a user at
블록(1414)은 디코딩할 사용자들이 더 있는지 체크한다. 블록(1416)은 프로세스를 종료한다.
도 14b는 도 14a의 방법을 수행하는 수단(1420-1436)을 포함하는 장치를 나타낸다. 도 14b의 수단(1420-1436)은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.14B illustrates an apparatus that includes means 1420-1436 to perform the method of FIG. 14A. The means 1420-1436 of FIG. 14B may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software.
도 15a는 도 14a의 방법의 변형을 나타낸다. 블록(1500)은 데이터 기반 채널 추정치를 유도한다. 블록(1502)은 도 13a에서와 같이 선택적인 나머지 PIC를 수행한다.15A illustrates a variation of the method of FIG. 14A.
도 15b는 도 15a의 방법을 수행하는 수단(1420-1436, 1510, 1512)을 포함하는 장치를 나타낸다. 도 15b의 수단(1420-1436, 1510, 1512)은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 제 1 방식과 제 3 방식 간의 거래 FIG. 15B shows an apparatus comprising means 1420-1436, 1510, 1512 to perform the method of FIG. 15A. The means 1420-1436, 1510, 1512 of FIG. 15B may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software. Transaction between the first scheme and the third scheme
파일럿 신호들은 BTS에 알려지고 전방에서 이들의 삭제를 감지하기 때문에 제 1 방식이 제 3 방식에 비해 우수한 성능을 가져야 하는 것으로 나타날 수 있다. 두 방식 모두 동일한 삭제 품질을 갖는 것으로 추정된다면, 제 1 방식은 모든 데이 터 레이트에 걸쳐 제 3 방식보다 성능이 우수할 수 있다. 그러나 제 1 방식에서, 파일럿 채널 추정은 트래픽 데이터 복조보다 높은 간섭을 확인하기 때문에, (파일럿 및 오버헤드/트래픽 모두의 경우) 재구성을 위해 사용되는 추정된 채널 계수는 잡음이 더 많을 수 있다. 그러나 제 3 방식에서, 파일럿 채널 추정은 트래픽 데이터 복조/디코딩 직후 이루어지기 때문에, 이 정제된 채널 추정에 의해 확인되는 간섭 레벨은 트래픽 데이터 복조와 동일하다. 그리고 평균적으로 제 3 방식의 삭제 품질은 제 1 방식보다 양호할 수 있다.It may appear that the first scheme should have better performance than the third scheme since the pilot signals are known to the BTS and detect their deletion in the front. If both schemes are assumed to have the same erasure quality, the first scheme can outperform the third scheme over all data rates. However, in the first scheme, since the pilot channel estimation confirms higher interference than traffic data demodulation, the estimated channel coefficients used for reconstruction (for both pilot and overhead / traffic) may be more noisy. However, in the third scheme, since the pilot channel estimation is performed immediately after the traffic data demodulation / decoding, the interference level confirmed by this refined channel estimation is the same as the traffic data demodulation. And on average, the erase quality of the third scheme may be better than the first scheme.
하드웨어 설계 시각에서, 제 3 방식은 약간의 에지를 가질 수 있는데, 상기 방식은 파일럿 및 디코딩된 오버헤드 및 트래픽 채널 데이터를 합산하고 이들을 함께 삭제할 수 있으며, 따라서 이러한 접근은 메모리 대역폭을 절약할 수 있다. 한편, 파일럿의 재추정은 (메모리로부터의 샘플 판독과 관련하여) 오버헤드 채널 복조 또는 트래픽 채널 복조와 함께 수행될 수 있으며, 따라서 메모리 대역폭 요건에 대한 증가가 없다.From a hardware design perspective, the third scheme can have some edges, which can sum up pilot and decoded overhead and traffic channel data and delete them together, thus this approach can save memory bandwidth. . On the other hand, re-estimation of the pilot can be performed with overhead channel demodulation or traffic channel demodulation (with respect to sample reading from memory), so there is no increase in memory bandwidth requirements.
제 1 방식이 제 3 방식의 80% 또는 90% 삭제 품질을 갖는다고 가정하면, 사용자별 데이터 레이트 대 사용자 수에 대한 이득 간의 거래가 있다. 일반적으로, 모든 사용자가 낮은 데이터 레이트 영역에 있다면 제 1 방식이 유리하고 모두 높은 데이터 레이트 사용자라면 반대이다. 상기 방법은 또한 하나의 데이터 패킷이 디코딩되면 트래픽 채널로부터 채널을 재추정할 수도 있다. 트래픽 채널은 파일럿 채널에 비해 (훨씬) 더 높은 SNR로 동작하기 때문에 삭제 품질이 개선된다.Assuming that the first scheme has 80% or 90% deletion quality of the third scheme, there is a trade-off between data rate per user versus gain for the number of users. In general, the first approach is advantageous if all the users are in the low data rate range, and vice versa if all are high data rate users. The method may also reestimate the channel from the traffic channel once one data packet is decoded. Since the traffic channel operates at (much) higher SNR than the pilot channel, the drop quality is improved.
오버헤드 채널들은 성공적으로 복조되면 제거(삭제)될 수 있고, 트래픽 채널 들은 성공적으로 복조 및 디코딩되면 제거될 수 있다. 기지국이 동일한 시점에 모든 액세스 단말의 오버헤드 및 트래픽 채널을 성공적으로 복조/디코딩할 수 있는 것이 가능하다. 이 (PIC, OIC, TIC)가 일어나면, FERAM은 나머지 간섭 및 잡음만을 포함하게 된다. 파일럿, 오버헤드 및 트래픽 채널 데이터는 다양한 순서로 삭제될 수 있고, 액세스 단말들의 서브셋들에 대해 삭제될 수도 있다.Overhead channels may be removed (deleted) upon successful demodulation and traffic channels may be removed when successfully demodulated and decoded. It is possible for a base station to successfully demodulate / decode the overhead and traffic channels of all access terminals at the same time. If this occurs (PIC, OIC, TIC), the FERAM will contain only the remaining interference and noise. Pilot, overhead, and traffic channel data may be deleted in various orders, and may be deleted for subsets of access terminals.
한 가지 접근법은 RAM(312)으로부터 동시에 한 사용자에 대한 (PIC, TIC, OIC의 임의의 조합의) 간섭 제거를 수행하는 것이다. 다른 접근법은 (a) 사용자 그룹에 대한 (PIC, TIC, OIC의 임의의 조합의) 재구성된 신호를 누적한 다음 (b) 그 그룹에 대한 간섭 제거를 동시에 수행하는 것이다. 이러한 두 가지 접근법은 본원에 개시된 임의의 방법, 방식 및 프로세스에 적용될 수 있다. 간섭 제거를 위한 채널 추정의 개선 One approach is to perform interference cancellation (of any combination of PIC, TIC, OIC) for one user from
수신된 샘플들을 정확하게 재구성하는 능력은 전송된 데이터의 각종 성분들을 재구성하고 제거함으로써 간섭 제거를 구현하는 CDMA 수신기의 시스템 성능에 상당한 영향을 줄 수 있다. 레이크 수신기에서, 다중 경로 채널은 파일럿 시퀀스에 관해 PN 역확산한 다음 적절한 기간에 걸쳐 파일럿 필터링(즉, 누적)함으로써 추정된다. 파일럿 필터링의 길이는 통상적으로 더 많은 샘플을 누적하는 동시에 채널의 시간 변화에 의해 추정 SNR이 열화될 정도로 오래 누적하지 않음으로써 추정 SNR의 증가 사이의 절충으로서 선택된다. 파일럿 필터 출력으로부터의 채널 추정치는 데이터 복조에 사용된다.The ability to accurately reconstruct received samples can have a significant impact on the system performance of a CDMA receiver that implements interference cancellation by reconstructing and removing various components of the transmitted data. In a rake receiver, the multipath channel is estimated by PN despreading on the pilot sequence and then pilot filtering (ie, cumulative) over the appropriate period. The length of the pilot filtering is typically chosen as a compromise between increasing the estimated SNR by accumulating more samples and not accumulating long enough for the estimated SNR to deteriorate by the time change of the channel. The channel estimate from the pilot filter output is used for data demodulation.
도 4와 관련하여 상술한 바와 같이, CDMA 수신기에서 간섭 제거를 구현하는 실용적인 한 가지 방법은 (예를 들어 chipx2) FERAM 샘플들에 대한 각종 전송된 chipx1 스트림의 기여를 재구성하는 것이다. 이는 송신기 칩들과 수신기 샘플들 간의 전송된 칩 스트림 및 전체 채널의 추정치 결정을 수반한다. 레이크 핑거들로부터의 채널 추정치들은 다중 경로 채널 자체를 나타내기 때문에, 전체 채널 추정치는 송신기 및 수신기 필터링의 존재 또한 고려해야 한다.As described above with respect to FIG. 4, one practical way to implement interference cancellation in a CDMA receiver is to reconstruct the contribution of the various transmitted chipx1 streams to (eg chipx2) FERAM samples. This involves determining an estimate of the overall channel and the chip stream transmitted between transmitter chips and receiver samples. Since the channel estimates from the rake fingers represent the multipath channel itself, the overall channel estimate should also take into account the presence of transmitter and receiver filtering.
이 섹션은 CDMA 수신기에서 간섭 제거를 위한 이러한 전체 채널 추정을 개선하는 여러 가지 방법을 개시한다. 이 기술들은 CDMA2000®, 1xEV-DO, 1xEV-DV, WCDMA에 적용될 수 있다.This section discloses several ways to improve this overall channel estimation for interference cancellation in a CDMA receiver. These technologies can be applied to CDMA2000 ® , 1xEV-DO, 1xEV-DV, and WCDMA.
정확히 디코딩하는 패킷의 TIC를 수행하기 위해, 도 4의 수신기는 디코더 출력으로부터 정보 비트를 취하여, 재인코딩, 재인터리빙, 재변조, 데이터 채널 이득의 재적용 및 재확산에 의해 전송된 칩 스트림을 재구성할 수 있다. 파일럿 채널 추정치에 의한 TIC에 대한 수신 샘플들을 추정하기 위해, 전송 칩 스트림은 송신기 및 수신기 필터의 모델 및 파일럿 PN 시퀀스에 의한 역확산으로부터의 레이크 수신기 채널 추정치로 감기게 된다.To perform TIC of the packet to decode correctly, the receiver of FIG. 4 takes the information bits from the decoder output and reconstructs the transmitted chip stream by re-encoding, reinterleaving, remodulation, reapplying and respreading the data channel gains. can do. To estimate the received samples for the TIC by the pilot channel estimate, the transmit chip stream is wound with a rake receiver channel estimate from the model of the transmitter and receiver filters and the despreading by the pilot PN sequence.
파일럿 채널 추정치의 이용 대신, 재구성된 데이터 칩들 자체에 의한 역확산에 의해 (각 레이크 핑거 지연에서의) 개선된 채널 추정치가 얻어질 수 있다. 패킷이 이미 정확히 디코딩되었지만 프론트엔드 샘플들에 대한 이 패킷의 기여를 재구성하는데에만 사용되기 때문에 이 개선된 채널 추정치는 패킷의 데이터 복조에 유용하지 않다. 이 기술에 의해, 레이크 핑거들의 각 지연에 대해(예를 들어, chipx8 해상도), 이 방법은 (예를 들어, chipx8에 보간된) 수신된 샘플들을 재구성된 데이터 칩 스트림으로 "역확산"하고 적절한 기간에 걸쳐 누적할 수 있다. 이는 트래픽 채널이 파일럿 채널보다 높은 전력으로 전송되기 때문에(이 트래픽-파일럿 T2P 비는 데이터 레이트의 함수임) 채널 추정을 개선하게 된다. TIC를 위한 채널 추정에 데이터 칩들을 사용하면 높은 정확도의 삭제에 가장 중요한 더 높은 전력의 사용자들에 대한 채널 추정이 더 정확해질 수 있다.Instead of using the pilot channel estimate, an improved channel estimate (at each Rake finger delay) can be obtained by despreading by the reconstructed data chips themselves. This improved channel estimate is not useful for data demodulation of the packet because the packet has already been correctly decoded but is only used to reconstruct the contribution of this packet to the frontend samples. By this technique, for each delay of the Rake fingers (eg, chipx8 resolution), the method “despreads” the received samples (eg, interpolated on chipx8) into a reconstructed data chip stream, and Can accumulate over time. This improves channel estimation because the traffic channel is transmitted at a higher power than the pilot channel (this traffic-pilot T2P ratio is a function of data rate). Using data chips for channel estimation for TIC can make channel estimation more accurate for higher power users, which is most important for high accuracy cancellation.
각 레이크 핑거 지연에서 다중 경로 채널을 추정하는 대신, 이 섹션은 송신기 필터, 다중 경로 채널 및 수신기 필터의 조합된 영향을 명백히 추정하는 채널 추정 프로시저를 설명한다. 이러한 추정은 오버샘플링된 프론트엔드 샘플들(예를 들어 chipx2 FERAM)과 해상도가 동일할 수 있다. 채널 추정은 채널 추정 정확도에 T2P 이득을 달성하기 위해 프론트엔드 샘플들을 재구성된 송신 데이터 칩들로 역확산함으로써 달성될 수 있다. 균등한 간격의 채널 추정치들의 시간 범위는 레이크 핑거 지연에 관한 정보 및 송신기 및 수신기 필터의 합성 응답의 연역적 추정치를 기초로 선택될 수 있다. 더욱이, 레이크 핑거들로부터의 정보는 균등한 간격의 채널 추정을 정제하는데 사용될 수 있다.Instead of estimating the multipath channel at each Rake finger delay, this section describes a channel estimation procedure that explicitly estimates the combined effects of the transmitter filter, the multipath channel and the receiver filter. This estimation may be the same resolution as the oversampled frontend samples (eg chipx2 FERAM). Channel estimation may be accomplished by despreading frontend samples into reconstructed transmit data chips to achieve T2P gain in channel estimation accuracy. The time range of evenly spaced channel estimates may be selected based on information about the Rake finger delay and a deductive estimate of the composite response of the transmitter and receiver filters. Moreover, the information from the rake fingers can be used to refine the evenly spaced channel estimates.
도 16은 전송 필터 p(t), (후술하는 다중 경로 채널 g(t)에 대한) 전체/합성 채널 h(t), 및 수신기 필터 q(t)를 갖는 전송 시스템의 모델을 나타낸다. 무선 통신 채널의 디지털 기저대역 표현은 다음과 같이 L개의 이산 다중 경로 성분들로 모델링될 수 있다: 식 6 여기서 복소 경로 진폭은 해당 지연(τ l )을 갖는 a l 이다. 송신기 및 수신기 필터의 복합적인 영향은 다음과 같이 φ(t)로 정의될 수 있으며: 식 7 여기서 는 컨볼루션을 나타낸다. 합성된 φ(t)는 종종 상승 코사인 응답과 비슷하게 선택된다. 예를 들어, CDMA2000® 및 그 도함수에서, 응답은 도 17에 디스플레이되는 예 φ(t)와 비슷하다. 전체 채널 추정치는 다음과 같이 주어진다: 식 816 shows a model of a transmission system with a transmission filter p (t), a full / synthetic channel h (t) (for the multipath channel g (t) described below), and a receiver filter q (t). The digital baseband representation of a wireless communication channel can be modeled with L discrete multipath components as follows: Where the complex path amplitude is a l with the corresponding delay τ l . The combined effect of the transmitter and receiver filters can be defined as φ (t) as follows: Equation 7 where Indicates convolution. The synthesized φ (t) is often chosen to be similar to the synergistic cosine response. For example, CDMA2000 ® and in that derivatives, the response is similar to the example φ (t) displayed in FIG. The overall channel estimate is given by: Equation 8
도 18a 및 18b는 3개의 레이크 핑거 각각에서 추정된 다중 경로 채널을 기초로 채널 추정치(실수 및 허수 성분)의 예를 나타낸다. 이 예에서, 실제 채널은 실선으로 나타내고, a l 은 별표로 주어진다. 재구성(점선)은 상기 식 6에서 a l 의 이용을 기초로 한다. 도 18a 및 18b의 레이크 핑거 채널 추정치는 파일럿 칩에 의한 역확산을 기초로 한다(전체 파일럿 SNR은 -24㏈이다). 파일럿 칩 대신 재생성된 데이터 칩들에 의한 레이크 핑거 지연에서의 역확산 18A and 18B show examples of channel estimates (real and imaginary components) based on estimated multipath channels at each of the three rake fingers. In this example, the actual channel is represented by a solid line and a l is given by an asterisk. Reconstruction (dotted line) is based on the use of a l in
채널 추정 품질은 수신 신호에 대한 사용자의 기여를 재구성하는 충실도에 직접적인 영향을 갖는다. 간섭 제거를 구현하는 CDMA 시스템의 성능을 개선하기 위해, 개선된 채널 추정치의 결정에 사용자의 재구성된 데이터 칩들을 사용할 수 있다. 이는 간섭 공제의 정확도를 개선하게 된다. CDMA 시스템들을 위한 한 가지 기술은 종래의 "사용자의 전송된 파일럿 칩들에 대한 역확산"과 반대로 "사용자의 전송된 데이터 칩들에 대한 역확산"으로 설명될 수 있다.Channel estimation quality has a direct impact on fidelity, which reconstructs the user's contribution to the received signal. In order to improve the performance of a CDMA system that implements interference cancellation, the user's reconstructed data chips can be used to determine an improved channel estimate. This will improve the accuracy of the interference deduction. One technique for CDMA systems may be described as "despreading for the user's transmitted data chips" as opposed to conventional "despreading for the user's transmitted pilot chips."
도 18a 및 18b에서의 레이크 핑거 채널 추정치들이 파일럿 칩들에 의한 역확산을 기초로 한다(여기서 전체 파일럿 SNR은 -24㏈이다)는 점을 상기한다. 도 19a 및 19b는 레이크 핑거들 및 데이터 칩들에 의한 역확산을 기초로 하는 개선된 채널 추정치의 예를 나타내며, 여기서 데이터 칩들은 파일럿 칩들보다 1O㏈ 더 높은 전력으로 전송된다.Recall that the Rake finger channel estimates in Figures 18A and 18B are based on despreading by pilot chips (where the total pilot SNR is -24 dB). 19A and 19B show an example of an improved channel estimate based on despreading by rake fingers and data chips, where the data chips are transmitted at 10Os higher power than pilot chips.
도 20a는 재생성된 데이터 칩들에 의한 레이크 핑거 지연에서의 역확산 방법을 나타낸다. 블록(2000)에서, 레이크 수신기(314)(도 4)는 파일럿 PN 칩들로 프론트엔드 샘플들을 역확산하여 레이크 핑거 값들을 얻는다. 블록(2002)에서, 복조기(304)는 데이터 복조를 수행한다. 블록(2004)에서, 디코더(308)는 데이터 디코딩을 수행하고 CRC를 체크한다. 블록(2006)에서, CRC를 통과한 경우, 유닛(400)은 재인코딩, 재인터리빙, 재변조 및 재확산에 의해 전송된 데이터 칩들을 결정한다. 블록(2008)에서, 유닛(400)은 각 핑거 지연에서 개선된 채널 추정치를 얻기 위해 전송된 데이터 칩들로 프론트엔트 샘플들을 역확산한다. 블록(2010)에서, 유닛(400)은 개선된 채널 추정치로 프론트엔드 샘플들에 대한 오버헤드 기여 및 사용자의 트래픽을 재구성한다.20A shows a despreading method in Rake finger delay with regenerated data chips. At
도 20b는 도 20a의 방법을 수행하는 수단(2020-2030)을 포함하는 장치를 나타낸다. 도 20b의 수단(2020-2030)은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소 프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 재생성된 데이터 칩들에 의한 FERAM 해상도의 합성 채널 추정 FIG. 20B shows an apparatus comprising means 2020-2030 to perform the method of FIG. 20A. The means 2020-2030 of FIG. 20B may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software. Composite Channel Estimation of FERAM Resolution by Regenerated Data Chips
종래의 CDMA 수신기들은 레이크 핑거 지연 각각에서 다중 경로 채널의 복소값을 추정할 수 있다. 레이크 수신기 앞의 수신기 프론트엔드는 송신기 필터(즉, p(t))와 매치하는 저역 수신기 필터 (즉, q(t))를 포함한다. 따라서 채널 출력에 매치하는 필터를 구현하기 위한 수신기의 경우, 레이크 수신기 자체는 다중 경로 채널(즉, g(t))에만 매치할 것을 시도한다. 레이크 핑거들의 지연은 통상적으로 최소 분리 요건(예를 들어, 핑거들은 적어도 한 칩 떨어진다) 내의 독립적인 시간 추적 루프로부터 유도된다. 그러나 물리적 다중 채널 자체는 종종 연속한 지연에 에너지를 가질 수 있다. 따라서 어떤 방법은 프론트엔드 샘플들의 해상도(예를 들어, chipx2 FERAM)로 합성 채널(즉, h(t))을 추정한다.Conventional CDMA receivers can estimate the complex value of a multipath channel at each rake finger delay. The receiver frontend in front of the rake receiver includes a low pass receiver filter (ie q (t)) that matches the transmitter filter (ie p (t)). Thus, for a receiver to implement a filter that matches the channel output, the rake receiver itself attempts to match only the multipath channel (i.e. g (t)). The delay of the rake fingers is typically derived from an independent time tracking loop within the minimum separation requirement (eg, fingers are at least one chip apart). However, the physical multichannel itself can often have energy in successive delays. Thus, some methods estimate the composite channel (i.e., h (t)) at the resolution of the frontend samples (e.g., chipx2 FERAM).
CDMA 역방향 링크 상에서의 송신 전력 제어로, 다중 경로 및 수신기 안테나로부터의 합성된 핑거 SNR은 통상적으로 특정 범위 내에 있도록 제어된다. 이러한 SNR의 범위는 합성 채널 추정치가 비교적 큰 추정 편차를 갖는 역확산 파일럿 칩으로부터 유도되게 할 수 있다. 이는 레이크 수신기가 단지 에너지 지연 프로파일의 "피크"에 핑거들을 배치하고자 하기 때문이다. 그러나 재구성된 데이터 칩들에 의한 역확산의 T2P 이점으로, 합성 채널 추정은 φ(t) 모델과 합성된 g(t)의 직접 추정치보다 양호한 h(t) 추정치를 얻을 수 있다.With transmit power control on the CDMA reverse link, the synthesized finger SNRs from the multipath and receiver antennas are typically controlled to be within a certain range. This range of SNRs can cause the composite channel estimates to be derived from despread pilot chips with relatively large estimate deviations. This is because the rake receiver only wants to place the fingers at the "peak" of the energy delay profile. However, with the T2P advantage of despreading by the reconstructed data chips, the composite channel estimate can obtain a better h (t) estimate than the direct estimate of the combined φ (t) model and g (t).
여기서 설명하는 채널 추정 프로시저는 송신기 필터, 다중 채널 및 수신기 필터의 합성된 영향을 명백히 추정한다. 이러한 추정은 오버샘플링된 프론트엔드 샘플들(예를 들어 chipx2 FERAM)과 해상도가 동일할 수 있다. 채널 추정은 채널 추정 정확도에 T2P 이득을 달성하기 위해 프론트엔드 샘플들을 재구성된 송신 데이터 칩들로 역확산함으로써 달성될 수 있다. 균등한 간격의 채널 추정치들의 시간 범위는 레이크 핑거 지연에 관한 정보 및 송신기 및 수신기 필터의 합성 응답의 연역적 추정치를 기초로 선택될 수 있다. 더욱이, 레이크 핑거들로부터의 정보는 균등한 간격의 채널 추정을 정제하는데 사용될 수 있다. 합성 채널 자체를 추정하는 기술은 φ(t)의 연역적 추정치를 사용할 것을 설계에 요구하지 않기 때문에 유용하다는 점에 주목한다.The channel estimation procedure described herein explicitly estimates the combined effects of the transmitter filter, the multichannel and the receiver filter. This estimation may be the same resolution as the oversampled frontend samples (eg chipx2 FERAM). Channel estimation may be accomplished by despreading frontend samples into reconstructed transmit data chips to achieve T2P gain in channel estimation accuracy. The time range of evenly spaced channel estimates may be selected based on information about the Rake finger delay and a deductive estimate of the composite response of the transmitter and receiver filters. Moreover, the information from the rake fingers can be used to refine the evenly spaced channel estimates. Note that the technique of estimating the synthesis channel itself is useful because it does not require the design to use the deductive estimate of φ (t).
도 21a 및 21b는 chipx2 해상도에서 균등한 간격의 샘플들을 이용하여 합성 채널을 추정하는 예를 나타낸다. 도 21a 및 21b에서, 데이터 칩 SNR은 -4㏈이고, 이는 -24㏈의 파일럿 SNR 및 2O㏈의 T2P에 대응한다. 균등한 채널 추정치는 레이크 핑거 위치에서 데이터 칩들만의 역확산과 비교하여 더 양호한 품질을 제공한다. 높은 SNR에서, "팻(fat) 경로"의 영향은 레이크 핑거 위치를 이용하여 채널을 정확히 재구성하는 능력을 제한한다. 균등 샘플링 접근은 추정 SNR이 높을 때 특히 유용하고, 이는 높은 T2P에 대한 데이터 칩으로 역확산하는 경우에 해당한다. 특정 사용자에 대한 T2P가 높을 때 채널 재구성 충실도가 중요하다.21A and 21B show an example of estimating a composite channel using evenly spaced samples at chipx2 resolution. In FIGS. 21A and 21B, the data chip SNR is -4 dB, which corresponds to a pilot SNR of -24 dB and a T2P of 20 dB. Uniform channel estimates provide better quality compared to despreading of only the data chips at the rake finger position. At high SNR, the impact of the "fat path" limits the ability to accurately reconstruct the channel using the Rake finger position. The uniform sampling approach is particularly useful when the estimated SNR is high, which is the case of despreading with data chips for high T2P. Channel reconstruction fidelity is important when the T2P for a particular user is high.
도 22a는 재생성된 데이터 칩들을 이용하여 일정한 해상도에서 합성 채널을 추정하는 방법을 나타낸다. 블록(2000-2006, 2010)은 상술한 도 2Oa와 비슷하다. 블록(2200)에서, 레이크 수신기(314)(도 4) 또는 다른 성분이 레이크 핑거 지연을 기초로 균등한 구성을 위한 시간 범위를 결정한다. 블록(2202)에서, 복조기(304) 는 적절한 시간 범위를 위해 균등한 지연으로 전송된 데이터 칩들로 프론트엔드 샘플들을 역확산함으로써 개선된 채널 추정치를 결정한다.22A illustrates a method of estimating a composite channel at a constant resolution using regenerated data chips. Blocks 2000-2006, 2010 are similar to FIG. 20A described above. At
도 22b는 도 22a의 방법을 수행하는 수단(2020-2030, 2220, 2222)을 포함하는 장치를 나타낸다. 도 22b의 수단(2020-2030)은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.FIG. 22B shows an apparatus comprising means 2020-2030, 2220, 2222 to perform the method of FIG. 22A. The means 2020-2030 of FIG. 22B may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software.
상기 설명에서, g(t)는 무선 다중 경로 채널 자체이고, h(t)는 무선 다중 경로 채널뿐 아니라 송신기 및 수신기 필터링: h(t) = phi(t)로 감긴 g(t)를 포함한다.In the above description, g (t) is the wireless multipath channel itself, and h (t) includes the wireless multipath channel as well as transmitter and receiver filtering: g (t) wound with h (t) = phi (t). .
상기 설명에서, "샘플"은 임의의 레이트(예를 들어, 칩당 2회)일 수 있지만, "데이터 칩"은 칩당 하나이다.In the above description, the "sample" can be any rate (eg, twice per chip), while the "data chip" is one per chip.
"재생성된 데이터 칩들"은 도 20a의 블록(2006)에 나타내고 상술한 바와 같이 재인코딩, 재인터리빙, 재변조 및 재확산에 의해 형성된다. 원칙적으로, "재생성"은 정보 비트가 이동 송신기(액세스 단말)를 통과하는 프로세스를 흉내 내고 있다."Regenerated data chips" are formed in
"재구성된 샘플들"은 FERAM(312) 또는 수신기의 FERAM(312)으로부터의 개별 메모리에 저장된 샘플들을 나타낸다(예를 들어, 칩당 2회). 이러한 재구성된 샘플들은 (재생성된) 전송된 데이터 칩들을 채널 추정치로 감아 형성된다.“Reconstructed Samples” refers to samples stored in separate memory from
"재구성된" 및 "재생성된"이란 용어는 전송된 데이터 칩들의 교정 또는 수신된 샘플들의 교정에 제공되는 경우에 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. "칩들"은 재인코딩 등에 의해 교정되는 반면, "샘플들"은 교정된 칩들의 이용 및 무선 채널(채널 추정치) 및 송신기 및 수신기 필터링의 영향 통합을 기초로 교정되기 때문에 샘플들 또는 칩들은 교정될 수 있다. "재구성" 및 "재생성"이라는 용어 모두 본래 재구성 또는 교정을 의미한다. 기술적 구별은 없다. 어떤 실시예는 배타적으로 데이터 칩에는 "재생성"을 이용하고 샘플들에는 "재구성"을 이용한다. 그리고 수신기는 데이터 칩 재생성 유닛 및 샘플 재구성 유닛을 가질 수 있다. 간섭 제거에 의한 CDMA 시스템들의 역방향 링크 상에서의 송신 서브 채널 이득의 적응 The terms "reconstructed" and "regenerated" may be used interchangeably when provided for calibration of transmitted data chips or calibration of received samples. The "chips" are calibrated by re-encoding, etc., while the "samples" are calibrated based on the use of the calibrated chips and the integration of the effects of the radio channel (channel estimate) and transmitter and receiver filtering. Can be. The terms "reconstruction" and "regeneration" both mean original reconstruction or calibration. There is no technical distinction. Some embodiments exclusively use "regeneration" for data chips and "reconstruction" for samples. And the receiver may have a data chip regeneration unit and a sample reconstruction unit. Adaptation of Transmit Subchannel Gain on Reverse Link of CDMA Systems by Interference Cancellation
다중 사용자 간섭은 CDMA 전송 시스템에서의 한정 팩터이고, 이 간섭을 완화하는 어떤 수신기 기술도 달성 가능한 스루풋의 상당한 개선을 가능하게 할 수 있다. 이 섹션은 IC에 의한 시스템의 송신 서브 채널 이득의 적응을 위한 기술들을 설명한다.Multi-user interference is a finite factor in CDMA transmission systems, and any receiver technology that mitigates this interference may enable significant improvements in throughput that can be achieved. This section describes techniques for adaptation of the transmit subchannel gain of the system by the IC.
역방향 링크 전송에서, 각 사용자는 파일럿, 오버헤드 및 트래픽 신호를 전송한다. 파일럿들은 송신 채널의 동기화 및 추정을 제공한다. (RRI, DRC, DSC, ACK와 같은) 오버헤드 서브 채널들이 MAC 및 트래픽 디코딩 셋업에 필요하다. 파일럿, 오버헤드 및 트래픽 서브 채널은 SINR에 대한 서로 다른 요건을 갖는다. CDMA 시스템에서, 단일 전력 제어가 파일럿의 송신 전력을 적응시킬 수 있는 한편, 오버헤드 및 트래픽 서브 채널의 전력은 파일럿에 대해 일정한 이득을 갖는다. BTS에 PIC, OIC 및 TIC가 구비될 때, 각종 서브 채널은 IC의 순서 및 삭제 능력에 따라 서로 다른 레벨의 간섭을 확인한다. 이 경우, 서브 채널 이득들 간의 정적인 관계는 시스템 성능을 해칠 수도 있다.In reverse link transmission, each user transmits pilot, overhead, and traffic signals. Pilots provide synchronization and estimation of the transmission channel. Overhead subchannels (such as RRI, DRC, DSC, ACK) are needed for MAC and traffic decoding setup. Pilot, overhead, and traffic subchannels have different requirements for SINR. In a CDMA system, a single power control can adapt the pilot's transmit power, while the overhead and traffic subchannel's power has a constant gain for the pilot. When the BTS is equipped with PIC, OIC, and TIC, the various subchannels identify different levels of interference depending on the order and erasure capability of the IC. In this case, a static relationship between subchannel gains may impair system performance.
이 섹션은 IC를 구현하는 시스템 상의 서로 다른 논리 서브 채널들에 대한 새로운 이득 제어 전력을 설명한다. 기술들은 EV-DO RevA와 같은 CDMA 시스템에 기반하며, EV-DV Rel D, W-CDMA EUL 및 CDMA2000®에 적용될 수도 있다.This section describes the new gain control power for the different logical subchannels on the system implementing the IC. Technique may be applied to, and based on CDMA systems such as EV-DO RevA, EV-DV Rel D, W-CDMA EUL , and CDMA2000 ®.
설명하는 기술들은 패킷 에러율, SINR 또는 간섭 전력과 관련하여 측정된 성능에 따라 각 서브 채널의 이득을 적응적으로 변경함으로써 서로 다른 서브 채널에 대한 전력 및 이득 제어를 구현한다. IC의 잠재성을 최대한 활용할 수 있는 동시에 시간 변화 분산 서브 채널을 통한 송신에 강도를 제공하는 신뢰성 있는 전력 및 이득 제어 메커니즘을 제공하는 것이 목표이다.The techniques described implement power and gain control for different subchannels by adaptively changing the gain of each subchannel according to the measured performance in terms of packet error rate, SINR or interference power. The goal is to provide a reliable power and gain control mechanism that can take full advantage of the IC's potential while providing strength for transmission over time-varying distributed subchannels.
간섭 제거는 나중에 디코딩될 다른 신호에 대한 간섭을 줄이기 위해, 논리 서브 채널들이 디코딩된 후 프론트엔드 샘플들에 대한 논리 서브 채널들의 기여를 제거하는 것에 관련된다. PIC에서, 전송된 파일럿 신호는 BTS에 알려지고, 수신된 파일럿은 채널 추정치를 이용하여 재구성된다. TIC 또는 OIC에서, 간섭은 수신된 서브 채널을 BTS에서 디코딩된 버전을 통해 재구성함으로써 삭제된다.Interference cancellation involves removing the contribution of logical subchannels to frontend samples after the logical subchannels are decoded to reduce interference to other signals to be decoded later. In the PIC, the transmitted pilot signal is known to the BTS and the received pilot is reconstructed using the channel estimate. In the TIC or OIC, the interference is eliminated by reconstructing the received subchannel through the version decoded in the BTS.
(IC가 없는) 현재 BTS는 트래픽 채널에서 에러율 요건을 충족시키기 위해 파일럿 서브 채널의 전력 Ecp를 제어한다. 트래픽 서브 채널의 전력은 일정한 팩터 T2P에 의해 파일럿에 관련되고, T2P는 페이로드 타입 및 타깃 종료 목표에 좌우된다. 파일럿 전력의 적응은 내부 및 외부 루프를 포함하는 폐쇄 루프 전력 제어 메커니즘에 의해 수행된다. 내부 루프는 파일럿의 SINR(Ecp/Nt)을 임계 레벨(T)로 유지하는 것을 목표로 하는 한편, 외부 루프 전력 제어는 임계 레벨(T)을 예를 들어 패킷 에러율(PER)을 기초로 변경한다.The current BTS (without IC) controls the power E cp of the pilot subchannel to meet the error rate requirement in the traffic channel. The power of the traffic subchannel is related to the pilot by a constant factor T2P, which depends on the payload type and target termination target. The adaptation of pilot power is performed by a closed loop power control mechanism that includes an inner and an outer loop. The inner loop aims to keep the pilot's SINR (E cp / Nt) at the threshold level T, while the outer loop power control changes the threshold level T based on, for example, the packet error rate (PER). do.
수신기에서 IC가 수행될 때(도 4), 서브 채널 이득의 적응은 시스템에 유리할 수 있다. 사실, 각 서브 채널은 서로 다른 레벨의 간섭을 확인하기 때문에, 파일럿들에 대한 이득은 원하는 성능을 제공하도록 이에 따라 적응되어야 한다. 이 섹션은 오버헤드 및 파일럿 채널에 대한 이득 제어의 문제점을 해결할 수 있으며, IC를 완전히 활용함으로써 시스템의 스루풋을 증가시키는 T2P의 적응에 관한 기술이 설명된다. IC에 의한 시스템에서 중요한 파라미터들 When IC is performed at the receiver (Figure 4), adaptation of the subchannel gain may be beneficial to the system. In fact, since each subchannel identifies a different level of interference, the gain for the pilots must be adapted accordingly to provide the desired performance. This section addresses the challenges of gain control over overhead and pilot channels, and describes techniques for adapting T2P to fully increase the throughput of the system by fully utilizing the IC. Important parameters in the system by IC
조정될 수 있는 두 개의 파라미터는 오버헤드 서브 채널 이득 및 트래픽대 파일럿(T2P) 이득이다. TIC가 활성화되면, 파일럿 및 오버헤드 성능 간의 보다 유연성 있는 거래를 가능하게 하기 위해 오버헤드 서브 채널 이득이 (비-TIC에 비해) 증가한다. 현재 시스템에 사용되는 기본 라인(G)을 G로 나타냄으로써, 오버헤드 채널 이득의 새로운 값은 다음과 같을 것이다: G' = G·Δ G 식 9Two parameters that can be adjusted are the overhead subchannel gain and the traffic to pilot (T2P) gain. When TIC is enabled, the overhead subchannel gain is increased (relative to non-TIC) to enable more flexible trade between pilot and overhead performance. By representing the base line (G) used in the current system, the new value of the overhead channel gain will be: G ' = G · Δ G Equation 9
비-IC 방식에서, 오버헤드/파일럿 서브 채널들은 트래픽 채널들과 동일한 간섭 레벨을 확인하고, 특정 비 T2P/G가 파일럿 채널 추정뿐 아니라 오버헤드 및 트래픽 채널 성능에 모두 만족스러운 성능을 제공할 수 있다. IC가 사용되면, 오버헤드/파일럿 및 트래픽에 대한 간섭 레벨은 서로 다르고, 두 타입의 서브 채널의 코히어런트 성능을 가능하게 하도록 T2P가 감소할 수 있다. 소정 페이로드에 대해, 상기 방법은 요건을 만족시키기 위해 도표 값에 관해 팩터 Δ T 2 P 만큼 T2P를 감소시킬 수 있다. 현재 시스템에서 특정 페이로드에 사용되는 기본 라인(T2P)을 T2P로 나타냄으로써 T2P의 새로운 값은 다음과 같을 것이다: T2P' = T2P·Δ T 2 P 식 10In a non-IC scheme, overhead / pilot subchannels identify the same interference level as traffic channels, and certain non-T2P / Gs can provide satisfactory performance for both overhead and traffic channel performance as well as pilot channel estimation. have. If an IC is used, the interference levels for overhead / pilot and traffic are different and T2P can be reduced to enable coherent performance of both types of subchannels. For a given payload, the method may reduce the factor Δ T 2 P by T2P on Table value to satisfy the requirements. By representing the base line (T2P) used for a particular payload in the current system as T2P, the new value of T2P would be: T 2 P ' = T 2 P · Δ T 2 P Equation 10
파라미터 Δ T 2 P 는 유한 또는 이산값들의 세트(예를 들어, -0.1 ㏈ 내지 -1.0 ㏈)로 양자화되어 액세스 단말(106)에 전송될 수 있다.The parameter Δ T 2 P may be quantized into a set of finite or discrete values (eg, −0.1 μs to −1.0 μs) and sent to the access terminal 106.
제어 하에 유지될 수 있는 어떤 수량들은 트래픽 PER, 파일럿 SINR 및 ROT(Rise Over Thermal)DLEK. 파일럿 SINR은 양호한 채널 추정에 바람직한 최소 레벨 아래로 떨어지지 않아야 한다. 전력 제어되는 CDMA 역방향 링크의 안정성 및 링크 버짓(link-budget)을 확보하기 위해 ROT가 중요하다. 비-TIC 수신기에서, ROT는 수신 신호에 대해 정의된다. 일반적으로, ROT는 양호한 용량/커버리지 거래를 가능하게 하는 미리 결정된 범위 내로 유지되어야 한다. ROT(Rise Over Thermal) 제어 Some quantities that can be kept under control are traffic PER, pilot SINR, and rise over thermal (ROT) DLEK. The pilot SINR should not fall below the minimum level desired for good channel estimation. ROT is important to ensure the stability and link budget of power controlled CDMA reverse links. In a non-TIC receiver, ROT is defined for the received signal. In general, the ROT should be kept within a predetermined range to enable good capacity / coverage transactions. Rise Over Thermal (ROT) Control
I 0 은 수신기의 입력에서 신호 전력을 나타낸다. 수신 신호로부터의 간섭 제거는 전력 감소를 가져온다. I 0 '는 IC 후 복조기(304)의 입력에서 신호의 평균 전력을 나타낸다: 식 11 I 0 ' 값은 IC에 의해 업데이트된 후 프론트엔드 샘플들로부터 측정될 수 있다. IC가 수행될 때 ROT는 오버헤드 서브 채널에 여전히 중요하고, ROT는 임계치에 대해, 즉 다음을 만족하도록 제어되어야 한다: 식 12 여기서 N 0 은 잡음 전력이다. I 0 represents the signal power at the input of the receiver. Interference cancellation from the received signal results in power reduction. I 0 ′ represents the average power of the signal at the input of
그러나 트래픽 및 일부 오버헤드 서브 채널들은 IC로부터 이익을 얻는다. 서브 채널들의 디코딩 성능은 IC 후에 측정된 ROT에 관련된다. 유효 ROT는 IC 후 신호 전력과 잡음 전력과의 비이다. 유효 ROT는 임계치, 즉 다음에 의해 제어될 수 있다: 식 13 잡음 레벨이 변하지 않는다는 가정 하에서 ROT eff 에 대한 제약은 I 0 '에 대한 제약으로서 동등하게 식으로 나타낼 수 있다: I 0 (thr) 는 ROT thr ( eff ) 에 대응하는 신호 전력 임계치이다. 일정한 오버헤드 이득 기술 However, traffic and some overhead subchannels benefit from the IC. The decoding performance of the subchannels is related to the ROT measured after the IC. The effective ROT is the ratio of the signal power after the IC to the noise power. The effective ROT can be controlled by a threshold, ie:
ROT가 증가할 때, (IC로부터 이익을 얻지 않는) 파일럿 및 오버헤드 채널들의 SINR이 감소하여, 잠재적으로 오류율을 증가시킨다. 이러한 영향을 보상하기 위해, 오버헤드 채널 이득이 일정한 값만큼 또는 특정 시스템 조건에 대한 적응에 의해 상승할 수 있다.As the ROT increases, the SINR of the pilot and overhead channels (which do not benefit from the IC) decreases, potentially increasing the error rate. To compensate for this effect, the overhead channel gain may be raised by a constant value or by adaptation to specific system conditions.
파일럿에 대해 오버헤드 서브 채널의 이득이 고정되는 기술이 설명된다. 제안된 기술은 파일럿 서브 채널의 레벨과 각 사용자에 대한 Δ T 2 P 모두에 적합하다. 일정한 Δ G = 0 ㏈를 갖는 T2P 의 폐쇄 루프 제어 A technique is described in which the gain of an overhead subchannel is fixed for a pilot. The proposed technique is suitable for both the level of pilot subchannel and Δ T 2 P for each user. Closed-loop control of T2P with constant Δ G = 0 ㏈
도 23은 Ecp와 Δ T 2 P 및 일정한 Δ G = 0 ㏈에 대한 폐쇄 루프 전력 제어(PC)를 나타낸다(블록(2308)). Ecp 및 Δ T 2 P 의 적응을 위한 이 첫 번째 해법은 다음을 포함한다:FIG. 23 shows closed loop power control (PC) for E cp and Δ T 2 P and constant Δ G = 0 μs (block 2308). This first solution for the adaptation of E cp and Δ T 2 P includes:
A. 내부 및 외부 루프(2300, 2302)가 Ecp의 적응을 위한 종래의 방식으로 전력 제어를 수행할 수 있다. 외부 루프(2300)는 타깃 PER 및 트래픽 PER을 수신한다. 내부 루프(2304)는 임계치 T(2302) 및 측정된 파일럿 SINR을 수신하고 Ecp를 출력한다.A. Inner and
B. 폐쇄 루프 이득 제어(GC)(2306)는 제거된 간섭의 측정을 기초로 Δ T 2 P 를 적응시킨다. 이득 제어(2306)는 측정된 ROT 및 측정된 ROT eff 를 수신하고 Δ T 2 P 를 출력한다. 수신기는 IC 방식에 의해 제거된 간섭을 측정하고 Δ T 2 P 를 적응시킨다.B. Closed Loop Gain Control (GC) 2306 adapts ΔT 2 P based on the measurement of the removed interference.
C. Δ T 2 P 는 섹터의 모든 액세스 단말(106)에 주기적으로 메시지로 전송될 수 있다.C. Δ T 2 P may be sent in a message periodically to all access terminals 106 in the sector.
Δ T 2 P 의 적응을 위해, IC 뒤의 간섭이 I 0 에서 I 0 '로 감소한다면, 결과적으로 T2P는 다음과 같이 감소할 수 있다: 식 14Δ T for adaptation of 2 P, if the interference after IC reduced to I 0 'from I 0, as a result T2P may be reduced as follows: Equation 14
Ecp는 (PC 루프(2304)를 통해 다음과 같이 증가할 것이다: 식 15E cp will increase (through
IC를 갖는 시스템과 IC가 없는 시스템에 대한 전체 송신 전력 간의 비는 다음과 같을 것이다: 식 16 여기서 G는 오버헤드 채널 이득이다. (G에 대한) 가장 큰 T2P 값의 경우, 비(C)는 다음과 같이 근사화될 수 있다: 식 17The ratio between total transmit power for a system with an IC and a system without an IC will be: Where G is the overhead channel gain. For the largest T2P value (relative to G), the ratio C can be approximated as follows: Equation 17
유효 ROT의 추정을 위해, 유효 ROT는 PC와 채널 상태의 변화로 인해 급속도로 변화한다. 대신, Δ T 2 P 는 ROT eff 의 느린 변동을 반영한다. 그러므로 Δ T 2 P 의 선택을 위해, 유효 ROT는 IC 뒤의 신호의 긴 평균 윈도우에 의해 측정된다. 평균 윈도우는 전력 제어 업데이트 기간의 적어도 2배의 길이를 가질 수 있다. 일정한 Δ G > 0 ㏈인 T2P 의 폐쇄 루프 제어 To estimate the effective ROT, the effective ROT changes rapidly due to changes in PC and channel conditions. Instead, Δ T 2 P reflects the slow variation of ROT eff . Therefore, for the selection of ΔT 2 P , the effective ROT is measured by the long average window of the signal behind the IC. The average window may have at least twice the length of the power control update period.
도 24는 이득 제어(2306)가 임계 유효 ROT를 수신하고, Δ G > 0 ㏈(블록(2400))라는 점을 제외하고 도 23과 비슷하다. Δ T 2 P 의 적응을 위한 이러한 대안적인 방법은 IC와 비-IC 시스템 모두 동일한 셀 커버리지를 갖는 요구에 기초한다. Ecp 분산은 두 경우 모두 동일하다. IC의 효과는 완전히 로딩되는 시스템에 대해 2배인데: ⅰ) IC 전의 신호 전력 I 0 은 IC가 없는 시스템의 신호 전력에 비해 증가할 것이고; ⅱ) PER 제어에 의한 폐쇄 루프 전력 제어로 인해 I 0 '는 IC가 없는 시스템의 신호 전력과 비슷한 추세일 것이다. Δ T 2 P 는 다음과 같이 적응된다: 식 18 Δ T 2 P 의 ACK 기반 제어 24 is a
도 25는 일정한 오버헤드 서브 채널 이득을 갖는 ACK 서브 채널에 기반한 Ecp 및 Δ T 2 P 에 대한 PC를 나타낸다(블록(2506)).FIG. 25 shows the PC for E cp and Δ T 2 P based on the ACK subchannel with constant overhead subchannel gain (block 2506).
Δ T 2 P 의 폐쇄 루프 GC는 BTS에서 AT로의 피드백 신호를 필요로 하며, 모든 AT가 BTS로부터 Δ T 2 P 의 동일한 방송값을 수신한다. 대안적인 해법은 Δ T 2 P 의 개방 루프 GC(2510) 및 파일럿에 대한 폐쇄 루프 PC(2500, 2504)에 기반한다. 폐쇄 루프 파일럿 PC는 내부 루프(2504)를 포함하고, 이는 임계치 T 0 (2502)에 따라 Ecp를 조정한다. 외부 루프 제어(2500)는 오버헤드 서브 채널들의 오류율, 예를 들어 데이터 레이트 제어(DRC) 서브 채널 에러 확률 또는 DRC 오류율로 지시된다. T 0 은 DRC 오류율이 임계치를 초과할 때마다 증가하지만, DRC 오류율이 임계치 이하일 때 점진적으로 감소한다.The closed loop GC of Δ T 2 P requires a feedback signal from the BTS to the AT, and all ATs receive the same broadcast value of Δ T 2 P from the BTS. An alternative solution is based on
Δ T 2 P 는 ACK 순방향 채널을 통해 적응된다. 특히, ACK 및 NACK의 통계치를 측정함으로써, AT는 BTS에서 트래픽 PER을 평가할 수 있다(블록(2508)). 이득 제어(2510)는 타깃 트래픽 PER 및 측정된 PER을 비교한다. PER이 임계치보다 높을 때마다 Δ T 2 P 는 T2P'가 비-IC 시스템의 기본 라인 값(T2P)에 이를 때까지 증가한다. 한편, 더 낮은 PER의 경우, Δ T 2 P 는 IC 프로세스를 완전히 활용하도록 감소한다. 가변 오버헤드 이득 기술 Δ T 2 P is adapted over the ACK forward channel. In particular, by measuring the statistics of ACK and NACK, the AT may evaluate the traffic PER at the BTS (block 2508).
Δ T 2 P 뿐만 아니라 오버헤드 서브 채널 이득(G 오버헤드) 또한 IC 프로세스에 적응시킴으로써 트랜시버의 추가 최적화가 얻어질 수 있다. 이 경우, 여분의 피드백 신호가 필요하다. Δ G 의 값은 0 ㏈ 내지 0.5 ㏈로 양자화될 수 있다. 간섭 전력 기반 오버헤드 이득 제어 Further optimization of the transceiver can be obtained by adapting the ΔT 2 P as well as the overhead subchannel gain (G overhead) to the IC process. In this case, an extra feedback signal is needed. The value of Δ G can be quantized to 0 ㏈ to 0.5 ㏈. Interference Power Based Overhead Gain Control
도 26은 오버헤드 GC(2600)를 제외하고 도 24와 비슷하다. 오버헤드 서브 채널(2600)은 IC 뒤에 측정된 신호 전력을 기초로 한다. 이 경우, IC 없는 시스템의 동일한 셀 커버리지를 제공하도록 Ecp가 추정된다. IC 전의 신호는 증가한 전력 I 0 을 갖고 오버헤드 이득은 증가한 간섭을 보상한다. 이러한 구현은 다음 설정에 의해 오버헤드 이득을 적합하게 한다: 식 19FIG. 26 is similar to FIG. 24 except for
Δ G 는 0 ㏈ 아래로 내려가지 않도록 제어될 수 있는데, 이는 쉽게 유용해지지 않는 오버헤드 서브 채널 전력의 감소에 해당하기 때문이다.[Delta] G can be controlled to not go below zero [mu] s, since it corresponds to a reduction in overhead subchannel power that is not readily available.
이득 및 전력 제어 방식은 도 23에서와 같은 Ecp에 대한 내부 및 외부 루프 PC(2304, 2300), 상술한 바와 같은 Δ G 에 대한 GC 루프(2600), Δ T 2 P 에 대한 개방 루프 GC(2306)를 포함할 수 있으며, 여기서 Δ T 2 P 는 PER이 타깃값 이상일 때마다 증가하고, PER이 타깃 이하일 때 감소한다. Δ T 2 P 의 최대 레벨이 허용되고, 이는 비-IC 수신기의 레벨에 해당한다. DRC 전용 오버헤드 이득 제어 Gain and power control schemes include the inner and
도 27은 DRC 전용 오버헤드 이득 제어(2702)에 의한 도 26의 변형을 나타낸다.FIG. 27 illustrates a variation of FIG. 26 by DRC dedicated
오버헤드 서브 채널 이득이 적응될 때에도, Δ T 2 P 의 이득 제어(2700)는 상술한 바와 같이 폐쇄 루프로 수행될 수 있다. 이 경우, Ecp 및 Δ T 2 P 는 도 23의 방식에서와 같이 제어되지만, 오버헤드 서브 채널 이득(2702)의 적응은 DRC 오류율을 통해 수행된다. 특히, DRC 오류가 임계치 이상이라면, 오버헤드 서브 채널 이득(2702)이 증가한다. DRC 오류율이 임계치 이하일 때 오버헤드 이득(2702)은 점진적으로 감소한다. 다중 섹터 다중 셀 네트워크에서의 T2P 제어 Even when the overhead subchannel gain is adapted, the
Δ T 2 P 의 GC가 셀 레벨에 대해 수행되고 AT(106)가 소프터 핸드오프 상태에 있을 수 있기 때문에, 각종 섹터는 서로 다른 적응 요청을 생성할 수 있다. 이 경우, AT에 전송될 Δ T 2 P 요청의 선택을 위해 다양한 옵션이 고려될 수 있다. 셀 레벨에서, 방법은 완전히 로딩된 섹터들에 의해 요청된 것들 중에서 T2P의 최소 감소를 선택할 수 있으며, 즉, 식 20 여기서 Δ T 2 P (s) 는 섹터(s)에 의해 요청된 Δ T 2 P 이다. AT는 다양한 셀로부터 서로 다른 요청을 수신할 수 있으며, 또한 이 경우 다양한 기준이 채택될 수 있다. 방법은 서빙 섹터와의 가장 신뢰성 있는 통신을 보장하기 위해 서빙 섹터에 대응하는 Δ T 2 P 를 선택할 수 있다.Since the GC of Δ T 2 P may be performed at the cell level and the AT 106 may be in softer handoff, the various sectors may generate different adaptation requests. In this case, various options may be considered for the selection of the ΔT 2 P request to be sent to the AT. At the cell level, the method may select the minimum reduction in T2P among those requested by fully loaded sectors, ie Equation 20 wherein Δ T 2 P (s) is Δ T 2 P requested by sector (s). The AT may receive different requests from various cells, in which case various criteria may be adopted. The method may select ΔT 2 P corresponding to the serving sector to ensure the most reliable communication with the serving sector.
셀과 AT에서 Δ T 2 P 의 선택을 위해, 요청된 값들 중 최소, 최대 또는 평균을 포함하는 다른 선택이 고려될 수도 있다.For the selection of ΔT 2 P in the cell and AT, other selections including minimum, maximum or average of the requested values may be considered.
중요한 한 형태는 이동국이 T2P' = T2P × Δ T 2 P 및 G' = G ×Δ G 를 이용하는 것이며, 여기서 Δ T 2 P 는 I 0 및 I 0 '의 측정치(그리고 어쩌면 I 0 thr의 정보 또한)를 기초로 BTS에서 계산되고, Δ G 또한 BTS에서 계산된다. BTS에서 계산된 이러한 델타_팩터들로, 이들은 각 BTS에 의해 모든 액세스 단말로 방송되고, 액세스 단말들은 이에 따라 반응한다.One important form is for the mobile station to use T2P '= T2P × Δ T 2 P and G' = G × Δ G , where Δ T 2 P is a measure of I 0 and I 0 ′ (and possibly I 0 thr as well). ) was calculated from the BTS to the base, Δ G is also calculated at the BTS. With these delta_factors computed in the BTS, they are broadcast by every BTS to all access terminals, and the access terminals respond accordingly.
본원에 개시된 개념은 전용 물리 제어 채널(DPCCH), 확장된 전용 물리 제어 채널(E-DPCCH) 또는 고속 전용 물리 제어 채널(HS-DPCCH)과 같은 오버헤드 채널들을 사용하는 WCDMA 시스템에 적용될 수 있다. WCDMA 시스템은 전용 물리 데이터 채널(DPDCH) 포맷 및/또는 확장된 전용 물리 데이터 채널(E-DPDCH) 포맷을 사용할 수 있다.The concept disclosed herein can be applied to a WCDMA system using overhead channels such as a dedicated physical control channel (DPCCH), an extended dedicated physical control channel (E-DPCCH) or a high speed dedicated physical control channel (HS-DPCCH). The WCDMA system may use a dedicated physical data channel (DPDCH) format and / or an extended dedicated physical data channel (E-DPDCH) format.
본원에 개시된 개념은 두 개의 서로 다른 인터레이스 구조, 예를 들어 2-㎳ 전송 시간 간격 및 10-㎳ 전송 시간 간격을 갖는 WCDMA 시스템에 적용될 수 있다. 따라서 프론트엔드 메모리, 복조기 및 감산기는 서로 다른 전송 시간 간격을 갖는 패킷들의 하나 이상의 서브 패킷에 걸치도록 구성될 수 있다.The concept disclosed herein can be applied to a WCDMA system having two different interlace structures, for example a 2-ms transmission time interval and a 10-ms transmission time interval. Thus, the front end memory, demodulator and subtractor may be configured to span one or more subpackets of packets having different transmission time intervals.
TIC를 위해, 트래픽 데이터는 EV-DO 배포 0 포맷 또는 EV-DO Rev A 포맷 중 적어도 하나로 하나 이상의 사용자에 의해 전송될 수 있다.For TIC, traffic data may be transmitted by one or more users in at least one of the EV-
여기서 설명하는 특정 디코딩 순서는 복조 및 디코딩 순서에 대응할 수 있다. FERAM(312)으로부터의 패킷을 복조하는 프로세스는 간섭 제거를 더 양호한 디코더 입력으로 이동시키기 때문에 패킷의 재디코딩은 재복조로부터 일어나야 한다. 반복적인 핑거 지연 적응에 의한 반복적인 간섭 제거 The specific decoding order described herein may correspond to the demodulation and decoding order. Since the process of demodulating packets from the
다중 경로 채널을 정확하게 추정하여 한 사용자로부터의 간섭 기여를 재구성하는 능력은 간섭 제거(IC) 방식을 구현하는 CDMA 수신기의 시스템 성능에 상당한 영향을 줄 수 있다.The ability to accurately estimate the multipath channel and reconstruct the contribution of interference from one user can have a significant impact on the system performance of a CDMA receiver implementing an interference cancellation (IC) scheme.
패킷이 성공적으로 디코딩되면(예를 들어, CRC를 통과하면), 데이터 심벌들은 통상적으로 파일럿 심벌들보다 훨씬 높은 전력 레벨로 전송되기 때문에 미리 지정된 핑거 지연에 훨씬 더 정확한 채널 추정을 제공하기 위해 (파일럿 심벌 대신) 데이터 심벌 기반 채널 추정(DBCE)이 활용될 수 있다. 그러나 DBCE 알고리즘은 핑거별 추정 접근법이며 서로 다른 다중 경로에 대한 지연 오프셋을 찾는 방법을 다루지 않는다.If the packet is successfully decoded (e.g., passes the CRC), the data symbols are typically sent at a much higher power level than the pilot symbols, so to provide a much more accurate channel estimate for the predetermined finger delay (pilot). Data symbol based channel estimation (DBCE) may be utilized. However, the DBCE algorithm is a finger-specific estimation approach and does not cover how to find the delay offsets for different multipaths.
실제 다중 경로 환경에서는 보통 하나의 칩 내에 도달하는 다수의 물리적 경로가 있다. 통상, DBCE는 복조 데이터 경로에 지정된 핑거 오프셋에서 채널 계수를 추정하고, 여기서 핑거들이 상관되는 것을 막기 위해 통상적으로 핑거들이 적어도 한 칩 떨어진 오프셋으로 할당된다. 그러나 데이터가 알려지게 되면, 간섭 제거를 위해 수신기는 임의의 위치에 핑거를 배치할 자유를 갖는다.In a real multipath environment, there are usually multiple physical paths that reach within one chip. Typically, the DBCE estimates the channel coefficients at the finger offsets specified in the demodulation data path, where the fingers are typically assigned at least one chip apart offset to prevent the fingers from correlating. However, once the data is known, the receiver has the freedom to place the finger in any position for interference cancellation.
또한, 일부 IC 방식은 한 사용자의 다중 경로 각각의 채널 계수를 독립적으로 추정한 다음, 다중 경로 각각의 간섭을 병렬로 재구성/삭제할 수도 있다. 그러나 한 쌍의 칩 내에 2개의 다중 경로가 서로 떨어져 있다면, 한 다중 경로의 사이드 로브 또는 메인 로브의 에너지는 다른 다중 경로의 메인 로브로 누설될 수 있으며, 두 다중 경로가 동일한 데이터를 운반하게 된다. 이러한 다중 경로 상관(MPC) 현상은 추정된 채널 값들에 대한 일관된 바이어스를 야기한다. 이러한 영향은 ITU 보행자 B 채널 모델에 기초한 도 28에 도시되어 있다. 도 28은 실제 및 재구성된 채널 임펄스 응답(CIR)의 그래프를 나타낸다. 도 28에서, 동그라미는 실제 CIR의 피크와 매우 일치하는 채널 추정치를 나타낸다. 그러나 재구성된 CIR은 바이어스로 인해 (실제 CIR에 비해) 올라가게 된다.In addition, some IC schemes may independently estimate channel coefficients of each multipath of a user, and then reconstruct / delete the interference of each of the multipaths in parallel. However, if two multipaths are separated from each other in a pair of chips, the energy of one multipath side lobe or main lobe may leak to the other multipath main lobe, and the two multipaths carry the same data. This multipath correlation (MPC) phenomenon leads to a consistent bias for the estimated channel values. This effect is shown in FIG. 28 based on the ITU pedestrian B channel model. 28 shows a graph of the actual and reconstructed channel impulse response (CIR). In FIG. 28, circles represent channel estimates that are very consistent with the peaks of the actual CIR. However, the reconstructed CIR is raised (compared to the actual CIR) due to the bias.
본 개시는 반복적인 핑거 지연 적응 알고리즘에 의한 반복적인 IC를 설명하며, 이는 전체 다중 경로 채널 임펄스 응답을 더 잘 추정할 수 있고 따라서 간섭을 더 효율적으로 제거할 수 있다.The present disclosure describes an iterative IC by an iterative finger delay adaptation algorithm, which can better estimate the overall multipath channel impulse response and thus eliminate interference more efficiently.
도 29a는 본 발명의 한 형태에 따른 반복적인 핑거 지연 적응에 의한 반복적인 IC 방법을 나타낸다. 블록(2900)에서, 수신기의 반복은 1로 설정된다(반복 = 1). 블록(2902에서, (예를 들어, 복조 프로세스의 시간 추적 루프로부터) 미리 결 정된 각각의 핑거 지연()에서, 수신기는 신호대 잡음+간섭비(SINR)()를 추정할 수 있다. L'는 할당되는 총 핑거 수를 지시하고, 이는 동일한 사용자의 총 다중 경로 수와 같지 않을 수도 있다. 그 다음, 수신기는 핑거들을 의 세기와 관련하여 가장 강한 것에서부터 가장 약한 것으로 리스트에 정렬한다.29A illustrates an iterative IC method with iterative finger delay adaptation in accordance with an aspect of the present invention. At
블록(2904)에서, 수신기는 리스트 내의 순서에 따라 핑거에 대한 연속적인 채널 추정(CE) 및 간섭 제거(IC)를 수행하는데, 다시 말하면 이전 핑거의 간섭이 샘플 버퍼로부터 제거될 때까지 다음 핑거의 채널 추정이 시작되지 않는다. 또한, 한 핑거에 대해 라면, 수신기는 이 핑거에 대한 삭제를 시도하지 않는다.At
블록(2906)에서, 수신기는 를 결정하고, 만족한다면 수신기는 블록(2908)으로 진행하고, 그렇지 않으면 수신기는 블록(2922)에서 반복적인 IC 프로세스를 종료한다.At
블록(2908)에서, 반복은 1씩 증분되는데, 즉 반복은 "반복 + 1"로 설정된다. 블록(2910)에서, 반복 > MaxItNum이라면, 수신기는 블록(2912)으로 진행하고, 그렇지 않으면 수신기는 블록(2914)으로 진행한다.At
블록(2912)에서, 재구성된 간섭이 모든 핑거에 대해 누적되고 수신된 신호들로부터 제거된다. 수신기는 블록(2922)에서 반복적인 IC를 종료한다.At
블록(2914)에서, 각 핑거(l = 1 ~ L')에 대해, 수신기는 우선 이전 반복시의 채널 추정치들 또는 전체 수신 신호들로부터의 최근 가용 채널 추정치들을 기초로 모든 다른 핑거에서 간섭 차감한다.At
블록(2916)에서, 동일한 핑거에 대해, 이전 반복에 사용된 핑거 지연() 및 의 각 사이드에 대한 M개의 이웃하는 오프셋(chipx8 해상도)에서, 수신기는 2M+1개의 오프셋 각각에서 채널 추정치의 진폭을 계산한다. 블록(2918)에서, 수신기는 새로운 을 (총 2M+1개의 오프셋 중) 가장 큰 채널 추정 진폭을 갖는 오프셋으로서 설정한다.In
블록(2920)에서, 새로운 에서 수신기는 이 핑거에 대한 CE 및 IC 알고리즘을 수행한다.At
상술한 채널 추정(CE) 단계에서, 각각의 소정 핑거에 대해, 수신기는 를 얻기 위해 데이터 심벌들을 기초로 채널 추정을 수행하며, 최소 제곱 에러(MSE)를 최소화하기 위해 값에는 스케일링 팩터가 곱해진다. α는 다음과 같이 선택된다: 식 21 여기서 γ는 핑거별 SINR을 지시하고, N은 상기 값을 얻는데 기초가 되는 누적되는 데이터 심벌들의 길이 를 나타낸다.In the above channel estimation (CE) step, for each predetermined finger, the receiver Perform channel estimation based on the data symbols to obtain the equation, and to minimize the least squares error (MSE) The value is multiplied by the scaling factor. α is selected as follows: Equation 21 wherein γ denotes a finger-specific SINR, and N denotes the above It represents the length of the cumulative data symbols on which the value is obtained.
블록(2914-2920)으로부터의 프로시저들은 모든 핑거에 대해 반복되고, 이때 수신기는 블록(2908)으로 돌아가는 것으로 인식된다.Procedures from blocks 2914-2920 are repeated for all fingers, with the receiver recognized as returning to block 2908.
블록(2922)에서, 반복적인 IC 프로세스는 종료한다.At
도 29b는 도 29a의 방법을 수행하는 수단(2930-2952)을 포함하는 장치를 나타낸다. 도 29b의 수단(2930-2952)은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.29B illustrates an apparatus that includes means 2930-2952 to perform the method of FIG. 29A. The means 2930-2952 of FIG. 29B may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software.
이 알고리즘의 두 가지 중요한 부분이 있는데: 하나는 사이드 로브 에너지 누설로 인한 다른 다중 경로로부터의 추정된 채널 계수의 바이어스 제거 시도이고; 다른 하나는 추정된 핑거 지연의 개선 및 잠재적으로 하나의 칩 내에 1보다 많은 핑거를 배치하는 것이다. 미리 결정된 핑거 지연에 관한 정보는 통상적으로 복조 데이터 경로로부터 나온다. 따라서 핑거 지연은 보통 서로 1보다 많은 칩의 간격을 둔다. 또한, 이 알고리즘은 하나의 매우 강한 경로의 사이드 로브들에 대한 로킹을 막을 수 있다.There are two important parts of this algorithm: one is an attempt to bias the estimated channel coefficients from another multipath due to side lobe energy leakage; The other is to improve the estimated finger delay and potentially place more than one finger in one chip. Information about the predetermined finger delay typically comes from the demodulation data path. Therefore, finger delays are usually more than 1 chip apart from each other. In addition, this algorithm can prevent locking on side lobes of one very strong path.
도 30은 실제, 재구성된 그리고 개선된 CIR의 그래프를 나타낸다. 도 30은 개선된 재구성 CIR가 제안된 새로운 알고리즘을 기초로 실제 CIR과 훨씬 더 잘 매치한다는 것을 증명한다.30 shows a graph of actual, reconstructed and improved CIRs. 30 demonstrates that the improved reconstructed CIR matches much better with the actual CIR based on the proposed new algorithm.
상술한 알고리즘은 반복 전반에 걸쳐 동일한 개수의 핑거가 고정된 것으로 가정한다. 일부 증가한 수신기 복잡도로, 수신기는 기존 핑거들의 제거 후 더 많은 핑거를 찾을 수 있다. 새로 식별된 핑거들이 어떤 세기 임계치에 도달한다면, 수신기는 반복적인 접근으로 이들을 추적된 핑거 리스트에 추가할 수 있고, 따라서 IC 성능을 더 개선할 수 있다.The algorithm described above assumes that the same number of fingers are fixed throughout the iteration. With some increased receiver complexity, the receiver may find more fingers after removal of existing fingers. If the newly identified fingers reach certain intensity thresholds, the receiver may add them to the tracked finger list with an iterative approach, thus further improving IC performance.
여기서 설명하는 접근법들은 CDMA RL(다중 접속) 및 FL(중첩 코딩)에 모두 적용될 수 있으며 CDMA2000® 그룹 및 WCDMA 그룹에 모두 적합하다.The approaches described here can be applied to both CDMA RL (multiple access) and FL (nested coding) and are suitable for both CDMA2000 ® groups and WCDMA groups.
상술한 반복적인 간섭 제거 접근법은 핑거 지연 및 각 핑거 지연에서의 채널 추정치의 교정을 가능하게 할 수 있다. 이 접근법은 수신기가 하나의 칩 내에 1보다 많은 핑거를 배치할 수 있게 한다. 상기 접근법은 복조 및 간섭 제거 데이터 경로에 관한 핑거 지연 추정 문제를 분리할 수 있다.The iterative interference cancellation approach described above may enable correction of finger delay and channel estimates at each finger delay. This approach allows the receiver to place more than one finger in one chip. This approach can separate the finger delay estimation problem for the demodulation and interference cancellation data paths.
상기 접근법은 (1) 다중 경로 사이드 로브 누설로 인한 채널 추정치에 대한 바이어스를 제거하고; (2) 수신기가 하나의 칩 내에 1보다 많은 핑거를 배치할 수 있게 하고; (3) 하나의 강한 경로의 사이드 로브에 대한 로킹을 막고; (4) 더 신뢰성 있는 경로를 확인함으로써 팻-경로 채널들(예를 들어, ITU 보행자 B, 차량 A 채널들)의 더 나은 취급을 제공할 수 있다.The approach includes (1) removing bias for channel estimates due to multipath side lobe leakage; (2) allow the receiver to place more than one finger in one chip; (3) prevent locking to side lobes of one strong path; (4) Providing a more reliable route can provide better handling of fat-path channels (eg, ITU pedestrian B, vehicle A channels).
당업자들은 정보 및 신호가 다양한 다른 어떤 기술 및 방식을 이용하여 표현될 수 있는 것으로 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 언급될 수 있는 데이터, 명령, 지시, 정보, 신호, 비트, 심벌 및 칩은 전압, 전류, 전자파, 자기 필드 또는 입자, 광 필드 또는 입자, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.Those skilled in the art will understand that information and signals may be represented using any of a variety of other techniques and methods. For example, data, commands, instructions, information, signals, bits, symbols, and chips that may be referred to throughout the description may include voltage, current, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, light fields or particles, or any of these. It can be expressed in combination.
당업자들은 본원에 개시된 형태들에 관련하여 설명한 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수 있는 것으로 인식한다. 이러한 하드웨어와 소프트웨어의 호환성을 명확히 설명하기 위해, 각종 예시적인 성분, 블록, 모듈, 회로 및 단계들은 일반적으로 그 기능성과 관련하여 상술하였다. 이러한 기능성이 하드웨어로 구현되는지 소프트웨어로 구현되는지는 전체 시스템에 부과된 특정 애플리케이션 및 설계 제약에 좌우된다. 당업자들은 설명한 기능성을 특정 애플리케이션마다 다른 방식으로 구현할 수도 있지만, 이러한 구현 결정은 발명의 범위를 벗어나는 것으로 해석되지 않아야 한다.Those skilled in the art recognize that the various illustrative logical blocks, modules, circuits, and algorithm steps described in connection with the forms disclosed herein may be implemented in electronic hardware, computer software, or a combination of both. To clearly illustrate this hardware and software compatibility, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented in hardware or software depends on the particular application and design constraints imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application, but such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the invention.
본원에 개시된 형태들에 관련하여 설명한 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈 및 회로는 여기서 설명하는 기능들을 수행하도록 설계된 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍 가능 로직 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 성분, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안으로 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로프로세서 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 연산 장치들의 조합, 예를 들어 DSP와 마이크로프로세서의 조합, 다수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 구성으로 구현될 수도 있다.The various illustrative logic blocks, modules, and circuits described in connection with the forms disclosed herein include general purpose processors, digital signal processors (DSPs), application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays designed to perform the functions described herein. FPGA) or other programmable logic device, discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or any combination thereof. A general purpose processor may be a microprocessor, but in the alternative, the processor may be any conventional processor, controller, microprocessor, or state machine. A processor may also be implemented in a combination of computing devices, eg, a combination of a DSP and a microprocessor, multiple microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other configuration.
또한, 본원에 개시된 형태들과 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어에 직접, 또는 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에, 또는 이 둘의 조합에 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 공지된 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 읽고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록 프로세서에 연결된다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC는 사용자 단말에 상주할 수 있다. 대안으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에 개별 성분으로서 상주할 수 있다.In addition, the steps of a method or algorithm described in connection with the forms disclosed herein may be embodied directly in hardware, in a software module executed by a processor, or in a combination of the two. The software module may reside in RAM memory, flash memory, ROM memory, EPROM memory, EEPROM memory, registers, hard disks, removable disks, CD-ROMs, or other known storage media. The storage medium is coupled to the processor such that the processor can read information from and write information to the storage medium. In the alternative, the storage medium may be integral to the processor. The processor and the storage medium may reside in an ASIC. The ASIC may reside in a user terminal. In the alternative, the processor and the storage medium may reside as discrete components in a user terminal.
제목은 본원에 참조로 그리고 특정 섹션의 위치를 찾는데 도움이 되도록 포함된다. 이들 제목은 그 아래에 설명되는 개념의 범위를 한정하는 것은 아니며, 그 개념들은 전체 명세서에 걸쳐 다른 섹션들에 적용될 수 있다.Headings are included herein by reference and to assist in locating specific sections. These headings do not limit the scope of the concepts described below, and the concepts may be applied to other sections throughout the entire specification.
개시된 실시예들의 상기 설명은 당업자들이 본 발명을 제작 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시예에 대한 다양한 변형이 당업자들에게 쉽게 명백할 것이며, 본원에 정의된 일반 원리들은 발명의 진의 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 형태들에 적용될 수 있다. 따라서 본 발명은 본원에 나타낸 형태 및/또는 특징으로 한정되는 것이 아니라 본원에 개시된 원리 및 신규한 특징들에 부합하는 가장 넓은 범위에 따르는 것이다.The previous description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other forms without departing from the spirit or scope of the invention. Thus, the present invention is not limited to the forms and / or features shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
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